생명과학1: 3-3단원(우리 몸의 방어 작용-비특이적 방어 작용(선천성 면역),백신의 원리,항원 항체 반응,체액성 면역 ,세포성 면역,특이적 방어 작용(후천성 면역),염증,식세포 작용,피부와 점막)

1.우리 몸의 방어 작용

 

비감염성 질병
특정 병원체의 감염 매개체 없어 발생하는 질병을 비감염성 질병이라고 합니다.
비감염성 질병은 유전이나 생활 환경 등이 원인이 되어 발생하는 경우가 많습니다. 

예를 들면 낭뇨병이나 고혈압, 혈우병이 이에 해당합니다.

 

감염성 질병
병원체에 의해 다른 사람에게 전염되는 질병을 감염성 질병이라고 합니다.

병원체는 우리 몸의 세포 속으로 들어가 증식하여 세포를 파괴하거나 독소를 분비하여 세포를 죽임으로써 질병을 일으키는 물질로. 원생생물, 곰팡이, 세균, 바이러스, 프라이온 등이 있습니다.

원생생몰
핵과 세포 소기관을 가지고 있으며 대부분이 단세포 생물입니다.

원생생물로 인한 질병의 대부분은 매개 곤충을 통해 전파됩니다.

원생생물에 의해 발생하는 질병에는 말라리아, 수면병, 아메바성 이질 등이 있습니다.

곰팡이
핵과 세포 소기관을 가지고 있으며, 습기가 많은 환경에서 잘 자랍니다.

피부에서 번식하거나 포자가 소화 기관이나 호흡 기관을 통해 몸속으로 들어와 질병을 일으킵니다.

대표적인 질병에는 무좀 등이 있습니다.

 

세균(박테리아)
세균은 세포 안에 핵이 보이지 않는 단세포 생물로, 이 중 일부가 사람에게 질병을 일으킵니다.

질병을 일으키는 세균은 독소를 분비하여 세포나 조직을 손상하거나 직접 파괴하기도 합니다.

세균에 의해 발생하는 질병으로는 결핵, 세균성 식중독, 탄저병, 디프테리아 패혈증 등이 있습니다.

바이러스
주로 핵산과 그것을 둘러싼 단백진 껍질로 이루어져 있습니다.

스스로 물질대사를 할 수 없어 살아 있는 생명체 내에서만 증식합니다.

바이러스에 의해 발생하는 질병으로는 감기, 독감, 천연두, 소아마비, 8형 간염. 후친 면역 결핍증(AIDS), 중증
열성 혈소판 감소 증후군(SFTS) 등이 있습니다.

프라미온
단백질로만 이루이져 있으며, 자신의 구조들 변형시커 광우병이나 변형 크로이츠펠트-야코프병(vCJD)을 일으킵니다.

 

 

 

1)비특이적 방어 작용(선천성 면역)

우리 몸은 병원체가 침입하면 피해를 입지 않도록 스스로 보호하는 방어 기능을 가지고 있는데, 이들 면역이라고 하며, 선천성 먼역과 후천성 면역으로 나눌 수 있습니다.

선천성 면역은 병원체의 종류에 관계없이 신속하고 광범위하게 방어가 일어나기 때문에 비특이적 방어 작용이라 하고, 후천성 면억은 선천성 면역 후에 병원체의 특정 부위를 인식하여 선별적으로 면역이 일어나기 때문에 특이적 방어 작용이라고 합니다.

 

2)피부와 점막

유리 몸의 비특이적 방어 작용은  주로 피부 와 점막에 의해 일어납니다.

병원체에 대응하여 일차적으로 방어하는 체계는 피부입니다.

피부는 각질화된 표피 세포층으로 덮여 있어 병원체의 침입을 차단하며, 땀샘이나 피지샘의 분비물도 병원체의 생장을 억제하여 방어하는 작용을 합니다.

비특이적 방어 작용

소화 기관이나 호흡 기관, 눈 등과 같은 기관은 점으로 덮여 있는 상피 세포층으로 장벽을 형성하여 병원체의 침압을 막습니다.

점막은 라이소자임이라는 효소 등의 항균 물질을 담고 았는 점액을 분비하여 병원체의 감염에 의한 세포 손상을 막습니다.

위는 염산을 포함하고 있는 위액을 분비하여 음식물 속의 병원체를 제거합니다.

3)식세포 작용

백혐구는 식세포 작용을 통해 병원
체를 제거한다. 식세포 작용이란 백혈구의 일종인 대식세포 둥이 자신의 세포 안으로 병원체를 끝어들여 분해하는 작용으로, 식균 작용이라고도 합니다.

백혈구의 식세포 작용

 

 

4)염증

병원체가 우리 몸의 피부나 점막을 뚫고 조직을 손상시키면 그 부위에 열이나고 붉게 부어오르며, 통증이 있는 염증 반응이 나타납니다.

 

 

 

5)특이적 방어 작용(후천성 면역)
특이적 방어 작용은 체내에 침입한 병원체와 같은 외부 물질의 특정 부위를 인식하여 면역 반응이 시작되며, 크게 세포성 면역과 체액성 면역으로 나눌 수 있습니다.

특이적 방어 작용에 증요한 역할을 하는 백혈구는 B 림프구와 T 림프구입니다.

B 림프구와 T 림프구는 곱수에서 생성됩니다.

이 중 T 림프구는 곱수에서 성숙하지만, 림프구는 가슴샘으로 이동하여 성숙 ㆍ분화하는 과정음 거칩니다.

6)세포성 면역

병원체에 의해 간영된 세포나 암세포 등의 이상 세포를 T 림프구가 직접 인식하여 파괴하는 작응을 세포성 면역이라고 합니다.

외부에서 들어온 항원을 대식세포가 식세포 작용을 통해 여리 조각으로 분해하여 세포 표면에 제시하면, 이 항원 조각을 보조 T 림프구가 인식하게 됩니다.

외부 항원옴 인식한 보조 T 림프구는 자기 자신을 활성화하며 증식함과 동시에 또 다른 백혈구인 세포 독성 림프구를 활성화하고 증식시킵니다.

팔성화된 세포녹성  T 림프구는 직접 항원에 감염된 세포를 인식하여 파괴합니다.

7)체액성 면역

B 림프구에 의해 생성된 항체를 통해 항원을 제거하는 작용을 체액성 면역이라고 합니다.

항원은 특이적 방어를 일으키는 원인 물질이나, 항원이 체내에 들어오면 대식세포가 식세포 작용을 하여 세포 표면에 항원 조각을 제시합니다. 

보조 림프구가 이 항원 조각을 인식하여 자거 자신을 활성화하고 증식하며 이와 동시에 B 림프구름 활성화하고 증식시킵니다.

확성화된 B 림프구는 형질세포나 기억 세포로 분화합니다.

 

특이적 방어 작용

형질 세포는 항체를 만들어 혈액이나 림프 속으로 분비하여 항원 항체 반응을 일으켜 향원을 무력화시키거나, 백혈구의 식세포 작용을 유도하여 감염된 세포를 제거합니다.

기억 세포는 침입한 항원을 기억하는 작용을 하며 같은 항원이 재침입하면 빠르게 형질 세포로 분화하여 항체를 생성합니다.

8)항원 항체 반응
항체는 Y자 모양의 단백진로 양쪽의 끝부분에 항원과 결합하는 부위가 있습니다.
항체가 항원과 결합하면 항원의 병원성이 무력화되거나, 항원이 서로 엉켜 침강하는 반응 등을 일으켜서 백혈구의 식세포 작용을 유노하여 항원을 제거합니다.

이때 항체는 한 종류의 특정 항원하고만 결합하는데, 이를 항원 항체 반응의 특이성이라고 합니다.
백신의 작용 원리도 이러한 항원 항체 반응의 원리을 이용한 것입니다,

한 예로 , 간염 백신을 접종하면 그 안애 들어 있는 비활성화된 간염 바이러스가 항원으로 작용하여 이에 특이적으로 결합하는 항체를 우리 몸에서 생성할 수 있도록 면역 기능을 갖추게 합니다.

반면에 간염을 일으키는 바이러스가 아닌 다른 병원체에 의한 질병은 간염 바이러스의 백신으로는 예방할 수 없는데, 병원체가 다르므로 항원이 달라져 이에 대항하는 항체의 종류도 달라지기 때문입니다.

또 다른 항원 항체 반응의 예로 혈액형의 응집 반응이 있습니다.

응집 반응에는 적혈구 세포막의 항원인 응집원과 혈청 속에 있는 항체인 응집소가 관여합니다.

서로 다른 혈액형의 혈액을 섞었을 때 응집 반응이 나타나는데 실제로 다른 사람에게 수혈할 경우에도 이러한 응집 반응이 나타나므로 대부분 같은 헐액형끼리 수혈합니다.

항체의 구조와 항원 항체 반응

 

 

 

9)백신의 원리

형질 세포에서 생성된 항체는 혈장이나 림프 안으로 들어가서 온몸을 순환하다 체내로 침투한 항원과 결합하여 항원 항체 반응을 일으킵니다.

항원이 처음 체내에 들어오면 면역계는 항원 종류를 인식하여 이에 맞는 항체를 만들 수 있는 B 림프구를 형질 세포로 분화시켜 항체로 생성합니다.

이를 1차 면역 반응이라고 합니다.

침입한 항원에 대한 혈액 내 항체 농도가 높아지기까지는 시간이 걸리기 때문에 대부분 병을 앓게 됩니다.

1차 면역 반응에서 B 림프구의 일부는 항원을 기억하는 능력을 지닌 기억 세포로 분화하는데, 기억 세포는 항원이 제거된 후에도 남아 있습니다.

나중에 같은 항원이 재침입할 경우에 남아 있던 기억 세포가 형질 세포로 빠르게 분화하여 다량의 항체를 생산하여 항원을 제거하는데, 이 과정을 2차 면역 반응이라고 합니다.

백신을 투여하는 것은 이러한 2차 면역 반응의 원리를 응용한 것으로, 인체 내 기억 세포를 생성시켜 나중에 같은 종류의 항원을 가진 병원체가 침입할 경우 빠르게 항체를 생성하여 대처 할 수 있습니다.

1차 면역 반응과 2차 면역 반응