Biologi notesnota, bab 11
Keimunan Manusia
Notes made with reference toNota dibuat dengan rujukan kepada TextbookBuku teks Biologi Tingkatan 4 (KSSM), pageshalaman 198–213
What this chapter coversMatlamat bab ini
- Saya boleh mendefinisikan keimunan, antigen dan antibodi (11.1.1)
- Saya boleh memerihalkan tiga barisan pertahanan badan manusia: pertama (fizikal dan kimia), kedua (demam, keradangan dan fagositosis) dan ketiga (antibodi dan sel memori) (11.1.2)
- Saya boleh menjelaskan tindakan antibodi terhadap antigen asing: peneutralan, pengaglutinan, pemendakan, pengopsoninan dan penguraian (11.2.1)
- Saya boleh berkomunikasi tentang keimunan aktif dan keimunan pasif, secara semula jadi dan secara buatan (11.3.1)
- Saya boleh membanding dan membezakan keimunan aktif dengan keimunan pasif (11.3.2)
- Saya boleh memerihalkan isu kesihatan berkaitan Acquired Immuno Deficiency Syndrome (AIDS) (11.4.1)
11.1Pertahanan badan
Keimunan ialah keupayaan badan untuk melawan jangkitan penyakit yang disebabkan oleh patogen atau sebarang bendasing, melalui serangan spesifik terhadap patogen tersebut. (11.1.1)
Patogen
Mikroorganisma yang menyebabkan penyakit, contohnya bakteria, virus dan parasit. Patogen hanya menyebabkan penyakit jika berjaya menjangkiti sel badan.
Mikroorganisma yang menyebabkan penyakit, contohnya bakteria, virus dan parasit. Patogen hanya menyebabkan penyakit jika berjaya menjangkiti sel badan.
Antigen
Bendasing yang memasuki badan dan seterusnya merangsang gerak balas keimunan.
Bendasing yang memasuki badan dan seterusnya merangsang gerak balas keimunan.
Antibodi
Protein yang terdapat pada permukaan limfosit atau protein yang dibebaskan oleh limfosit ke dalam plasma darah. Antibodi bertindak dengan antigen untuk memusnahkannya (gerak balas keimunan).
Protein yang terdapat pada permukaan limfosit atau protein yang dibebaskan oleh limfosit ke dalam plasma darah. Antibodi bertindak dengan antigen untuk memusnahkannya (gerak balas keimunan).
Tindakan antibodi adalah spesifik: setiap jenis antibodi mempunyai tapak reseptor antigen dan hanya boleh bergabung dengan antigen tertentu (Rajah 11.5, m.s. 203).
Susunan tiga barisan: pertama menghalang patogen masuk (tidak spesifik), kedua menyerang patogen yang sudah masuk (tidak spesifik), ketiga ialah gerak balas limfosit yang spesifik.
Barisan pertahanan pertama (11.1.2)
Terdiri daripada pertahanan fizikal dan kimia yang menghalang patogen memasuki badan. Barisan ini tidak spesifik.
Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 11.2, m.s. 201.
| Pertahanan | Jenis | Cara melindungi badan |
|---|---|---|
| Kulit | Fizikal dan kimia | Liat dan sukar ditembusi mikroorganisma; lapisan sel mati ditanggalkan secara berterusan; sebum (minyak dan asid) menghalang pertumbuhan mikroorganisma; peluh mengandungi lisozim yang memecahkan dinding sel sesetengah bakteria |
| Enzim lisozim (air mata, hingus, air liur) | Kimia | Protein antimikrob yang mengurai dan membunuh sesetengah jenis bakteria |
| Membran mukus salur respirasi | Kimia | Merembes mukus yang melekit dan mengandungi lisozim untuk memusnahkan bakteria dalam udara yang disedut |
| Mekanisme pembekuan darah | Fizikal | Menghalang bakteria memasuki badan melalui luka |
| Asid hidroklorik dalam perut | Kimia | Membunuh bakteria dalam makanan dan minuman |
Namakan dua sifat kulit yang menjadikannya barisan pertahanan pertama yang berkesan.
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Mana-mana dua: liat dan sukar ditembusi mikroorganisma; sel mati pada permukaan ditanggalkan secara berterusan; merembes sebum (minyak dan asid) yang menghalang pertumbuhan mikroorganisma; peluh mengandungi lisozim.
Barisan pertahanan kedua (11.1.2)
Terdiri daripada demam, fagositosis dan keradangan. Mekanismenya juga tidak spesifik.
- Demam menambahkan aktiviti fagosit dan melawan mikroorganisma yang menjangkiti badan.
- Fagositosis ialah proses pemerangkapan dan pencernaan mikroorganisma atau zarah lain seperti sel mati oleh sel fagosit. Sel fagosit ialah sel leukosit yang boleh menjalankan fagositosis; neutrofil dan monosit ialah sel fagosit. Sel fagosit bergerak ke kawasan jangkitan dan memasuki bendalir tisu melalui liang dinding kapilari.
- Keradangan ialah gerak balas pantas yang memusnahkan dan meneutralkan tindakan berbahaya mikroorganisma dan toksin pada peringkat awal jangkitan. Bahagian yang radang membengkak, menjadi merah dan berasa sakit.
Peringkat-peringkat fagositosis (Rajah 11.3)
Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 11.3, m.s. 202.
- Sel fagosit mengunjurkan pseudopodium ke arah bakteria dan mengepung bakteria.
- Pengingesan bakteria membentuk fagosom.
- Fagosom bergabung dengan lisosom yang merembes lisozim ke dalam fagosom (membentuk fagolisosom).
- Bakteria di dalam fagosom dimusnahkan oleh lisozim.
- Fagosit menyingkirkan sisa mikroorganisma yang tercerna ke luar sel.
Gerak balas keradangan (Rajah 11.4)
Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 11.4, m.s. 203.
- Tisu yang rosak membebaskan histamin, yang merangsang gerak balas keradangan dengan serta-merta.
- Histamin menyebabkan kapilari darah mengembang supaya lebih banyak darah mengalir ke kawasan jangkitan, dan meningkatkan ketelapan kapilari terhadap sel fagosit. Sel fagosit dan faktor pembeku berkumpul di kawasan jangkitan.
- Mekanisme pembekuan darah dicetuskan.
- Sel fagosit menjalankan fagositosis.
Histamin tidak membunuh bakteria. Histamin mengembangkan kapilari dan meningkatkan ketelapannya supaya sel fagosit sampai ke tempat jangkitan. Lisozim dalam lisosom yang mencerna bakteria.
Bagaimanakah sel fagosit memusnahkan patogen yang melepasi barisan pertahanan pertama?
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Sel fagosit mengepung patogen dengan pseudopodium dan membentuk fagosom. Fagosom bergabung dengan lisosom, dan lisozim mencerna patogen. Sisa yang tercerna disingkirkan ke luar sel.
Barisan pertahanan ketiga (11.1.2)
Jika patogen berjaya mengatasi barisan kedua, barisan ketiga diaktifkan. Barisan ini ialah gerak balas keimunan oleh sel limfosit dan bersifat spesifik.
- Sel limfosit yang terbentuk di dalam nodus limfa menghasilkan antibodi.
- Semasa jangkitan, sejumlah besar sel limfosit terkumpul dalam nodus limfa, maka nodus limfa membengkak. Nodus limfa juga mengandungi makrofaj yang memusnahkan bakteria, tisu mati dan bendasing secara fagositosis.
- Limfosit terdiri daripada dua jenis. Sel limfosit T menyerang sel yang dijangkiti patogen dan merangsang sel limfosit B menghasilkan sel memori.
- Jika patogen yang sama menyerang lagi, sel memori dirangsang untuk menghasilkan antibodi dengan serta-merta.
| Barisan | Pertahanan | Spesifik? |
|---|---|---|
| Pertama | Kulit, lisozim, membran mukus, asid hidroklorik, pembekuan darah | Tidak |
| Kedua | Demam, fagositosis, keradangan | Tidak |
| Ketiga | Antibodi, sel memori | Ya |
Bezakan antigen dengan antibodi.
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Antigen ialah bendasing yang memasuki badan dan merangsang gerak balas keimunan. Antibodi ialah protein yang dihasilkan oleh limfosit dan bergabung dengan antigen untuk memusnahkannya.
11.2Tindakan antibodi
Antibodi memusnahkan antigen melalui lima mekanisme (11.2.1).
Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 11.6, m.s. 204.
Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 11.6, m.s. 205.
| Tindakan | Apa yang dilakukan oleh antibodi |
|---|---|
| Peneutralan | Bergabung dengan toksin yang dihasilkan oleh bakteria dan meneutralkan toksin tersebut |
| Pengaglutinan | Menggumpalkan patogen bersama supaya mudah diperangkap dan dimusnahkan oleh sel fagosit |
| Pemendakan | Bertindak dengan antigen terlarut untuk membentuk kompleks tidak larut (mendakan) yang mudah dimusnahkan oleh sel fagosit |
| Pengopsoninan | Bergabung dengan antigen dan bertindak sebagai petanda supaya sel fagosit boleh mengenali antigen dan memusnahkannya |
| Penguraian | Bergabung dengan antigen dan menyebabkan bakteria pecah dan terurai (lisis) |
Kata kunci: toksin = peneutralan; gumpal = pengaglutinan; terlarut jadi mendakan = pemendakan; petanda untuk fagosit = pengopsoninan; bakteria pecah = penguraian.
Antibodi bertindak dengan antigen terlarut dan membentuk kompleks tidak larut. Apakah tindakan ini?
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Pemendakan.
11.3Jenis keimunan
Keimunan aktif: sel limfosit menghasilkan antibodinya sendiri sebagai gerak balas terhadap rangsangan oleh antigen. Keimunan pasif: badan menerima antibodi daripada sumber luar. Kedua-duanya boleh diperoleh secara semula jadi atau secara buatan. (11.3.1)
| Semula jadi | Buatan | |
|---|---|---|
| Aktif | Diperoleh setelah sembuh daripada penyakit (contoh: cacar air, influenza) | Diperoleh setelah mendapat suntikan vaksin (contoh: vaksin Salk, BCG, HPV) |
| Pasif | Antibodi ibu meresap melalui plasenta ke dalam aliran darah fetus; susu ibu dan kolostrum semasa penyusuan | Suntikan antiserum yang mengandungi antibodi spesifik (contoh: antitetanus, antirabies, antiserum bisa ular) |
Keimunan aktif
- Antibodi dihasilkan secara semula jadi oleh sel limfosit dan keimunan kekal lama.
- Semula jadi: apabila dijangkiti patogen, limfosit menghasilkan antibodi. Setelah sembuh, individu memperoleh keimunan kekal. Jika diserang patogen yang sama, sel memori menghasilkan antibodi dengan cepat.
- Buatan: imunisasi ialah proses merangsang keimunan melalui suntikan vaksin. Vaksin ialah ampaian patogen yang lemah, mati atau tidak virulen.
- Suntikan vaksin pertama biasanya menghasilkan aras antibodi yang rendah dan tidak mencukupi. Dos penggalak diberi untuk meningkatkan semula aras antibodi ke aras keimunan yang melindungi.
Keimunan pasif
- Badan tidak menghasilkan antibodi sendiri. Perlindungan serta-merta tetapi jangka pendek dan sementara.
- Semula jadi: fetus menerima antibodi ibu melalui plasenta; bayi dilindungi beberapa bulan pertama melalui antibodi dalam susu ibu atau kolostrum.
- Buatan: suntikan antiserum (serum yang mengandungi antibodi spesifik). Antitetanus disediakan daripada serum kuda yang disuntik dengan ampaian toksoid tetanus, kemudian dipekatkan dan ditulenkan (Rajah 11.7, m.s. 207).
Keimunan aktif buatan dengan keimunan pasif buatan (11.3.2)
| Aspek | Keimunan aktif buatan | Keimunan pasif buatan |
|---|---|---|
| Diperoleh melalui | Suntikan vaksin | Suntikan antiserum |
| Bahan yang disuntik | Ampaian patogen yang lemah, mati atau tidak virulen | Serum yang mengandungi antibodi spesifik |
| Tujuan | Pencegahan | Rawatan, atau apabila perlindungan serta-merta diperlukan |
| Kesan | Tidak memberi perlindungan serta-merta | Memberi perlindungan serta-merta |
| Tempoh keimunan | Kekal lama | Sementara, tidak kekal lama |
| Masa suntikan | Sebelum dijangkiti penyakit | Apabila risiko dijangkiti tinggi atau sebaik selepas dijangkiti |
| Antibodi | Dihasilkan sendiri oleh sel limfosit | Diperoleh daripada antiserum |
| Suntikan kedua (dos penggalak) | Perlu, supaya aras antibodi melepasi aras keimunan | Hanya jika aras antibodi jatuh di bawah aras keimunan dan pesakit masih dijangkiti |
Persamaan: kedua-duanya melindungi badan daripada jangkitan penyakit dan melibatkan interaksi antara antibodi dengan antigen.
Rajah daripada buku teks Biologi Tingkatan 4 (KSSM), Rajah 11.8 dan 11.9, m.s. 208.
Membaca graf aras antibodi
Vaksin (Rajah 11.8): selepas suntikan pertama aras hanya mencapai kira-kira 20 unit, di bawah aras keimunan (40 unit). Selepas suntikan kedua (bulan ke-4) aras naik ke kira-kira 60 unit, melepasi aras keimunan, lalu perlindungan lebih lama.
Antiserum (Rajah 11.9): aras melonjak serta-merta melepasi 40 unit, tetapi turun semula di bawah aras keimunan dalam kira-kira 2 bulan, kerana badan tidak menghasilkan antibodi sendiri. Suntikan kedua pada bulan ke-4 menaikkannya semula.
Vaksin = cegah, lambat, tahan lama. Antiserum = rawat, segera, sementara. Individu yang dipatuk ular berbisa memerlukan antiserum kerana tidak sempat menunggu badan menghasilkan antibodi.
Suntikan vaksin pertama biasanya tidak mencukupi. Itulah sebabnya rancangan imunisasi mesti dilengkapkan dengan dos penggalak.
Mengapakah bayi mendapat perlindungan daripada susu ibu, dan apakah jenis keimunan ini?
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Susu ibu (terutama kolostrum) mengandungi antibodi ibu. Bayi tidak menghasilkan antibodi sendiri, jadi ini ialah keimunan pasif semula jadi.
11.4Isu kesihatan berkaitan keimunan manusia
HIV (virus kurang daya tahan manusia) menyerang sistem keimunan manusia. Jangkitan HIV menyebabkan AIDS (Acquired Immuno Deficiency Syndrome, sindrom kurang daya tahan penyakit). (11.4.1)
- Virus HIV membiak di dalam limfosit dan memusnahkan limfosit. Sistem keimunan dimusnahkan secara progresif, jadi penghidap AIDS mudah dijangkiti penyakit lain.
- Penghidap tidak menunjukkan simptom untuk beberapa tahun permulaan walaupun HIV sedang aktif menyerang. Gejala seperti cirit-birit kronik dan jangkitan kulat hanya dilihat selepas 8 hingga 10 tahun. Akhirnya sistem keimunan dilumpuhkan dan pesakit mati akibat jangkitan lain.
- Virus HIV berupaya bermutasi dan mengubah struktur sel apabila membiak, jadi sangat tahan terhadap terapi dadah (Lensa Biologi, m.s. 209).
Cara penyebaran HIV
- Pemindahan bendalir badan seperti darah dan air mani.
- Hubungan seks tanpa perlindungan dengan individu yang dijangkiti.
- Berkongsi jarum tercemar untuk menyuntik dadah atau dakwat tatu.
- Pemindahan darah yang tercemar dengan HIV.
- Daripada ibu kepada bayi semasa kehamilan (merentasi plasenta), kelahiran atau penyusuan. Jangkitan ini biasanya boleh dielakkan dengan rawatan perubatan yang sempurna semasa mengandung dan melahirkan.
Seseorang yang dijangkiti HIV tidak semestinya sudah menghidap AIDS. AIDS ialah peringkat apabila sistem keimunan sudah dilemahkan dengan teruk.
Penyakit dan keadaan lain yang berkaitan dengan sistem keimunan, untuk dikaji dalam Aktiviti 11.1: Systemic Lupus Erythematosus (SLE) dan alahan.
Mengapakah penghidap AIDS mudah dijangkiti penyakit lain?
Tunjukkan jawapanSembunyikan jawapan
Virus HIV membiak di dalam limfosit dan memusnahkannya, jadi sistem keimunan tidak dapat menghasilkan antibodi yang cukup untuk melawan patogen lain.