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Sistema imunitário e mecanismos de defesa

O sistema imunitário protege o organismo dos agentes patogénicos. Distinguem-se as defesas não específicas (barreiras, inflamação, fagocitose) das específicas (imunidade), caracteriza-se a resposta humoral (linfócitos B, anticorpos) e a mediada por células (linfócitos T), estuda-se a estrutura e a especificidade dos anticorpos e a memória imunitária, distinguindo imunidade ativa e passiva (vacinas e soros). É um domínio de aprofundamento, sem Exame Nacional próprio (avaliação interna).

4 secções·~12 min de leitura·4 competências·Nível Padrão 2 · Aprofundamento 2

T·0666 / 14
Perfil de exame
Relacionar barreiras, inflamação e fagocitose com a defesa não específicaExplicar a ativação dos linfócitos B e T e a cooperação entre elesInterpretar a estrutura de um anticorpo e a especificidade antigénio-anticorpoDistinguir resposta primária e secundária e comparar vacinação e soroterapia
Operadores:distingueexplicarelacionainterpretacomparajustifica

nível básico

Reconhecer que o organismo se defende de infeções e que a vacinação previne doenças.

nível avançado

Explicar as respostas humoral e celular, a estrutura dos anticorpos, a memória imunitária e a distinção ativa/passiva — nível do 12.º ano de Ciências e Tecnologias.

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Conteúdo · 4 secções▾
  1. Sistema imunitário e mecanismos de defesa
    • 01Defesas não específicas: barreiras, inflamação e fagocitose◐
    • 02Imunidade específica: resposta humoral e celular●
    • 03Anticorpos e relação antigénio-anticorpo●
    • 04Memória imunitária, vacinas e soros◐
§ 01

Defesas não específicas: barreiras, inflamação e fagocitose#

●●○PadrãoLPAE-biologia-12-imunidade-sistema-imunitario

Pontos-chave

As defesas do organismo organizam-se em duas linhas. As «não específicas» (ou inatas) atuam contra qualquer agente, de forma imediata e igual, sem reconhecer especificamente o invasor. As «específicas» (adaptativas) reconhecem cada agente e produzem uma resposta dirigida, com memória. Nesta secção estudamos as primeiras (ver Fig. 1).

Inflamação e fagocitose

Inflamação e fagocitoseGrafo, Entrada do agente / lesão → Libertação de histamina, Libertação de histamina → Vasodilatação e edema (rubor, calor, tumor, dor), Vasodilatação e edema (rubor, calor, tumor, dor) → Quimiotaxia dos fagócitos, Quimiotaxia dos fagócitos → Adesão e englobamento (fagossoma), Adesão e englobamento (fagossoma) → Digestão (lisossomas) e exocitoseEntrada doagente /lesãoLibertação dehistaminaVasodilatação eedema (rubor,calor, tumor, d…Quimiotaxia dosfagócitosAdesão eenglobamento(fagossoma)Digestão(lisossomas) eexocitose
Fig. 1Fig. 1 — Resposta não específica: a inflamação (histamina, vasodilatação) atrai fagócitos, que englobam e digerem o agente.
A «primeira linha» de defesa são as «barreiras». A «pele», íntegra, é uma barreira física quase impenetrável; as «mucosas» revestem as cavidades e produzem muco que retém agentes. A estas juntam-se barreiras «químicas» (o pH ácido do suor, do estômago e da vagina; a lisozima das lágrimas e da saliva) e «biológicas» (a flora microbiana normal, que compete com os agressores). Impedem a entrada da maioria dos microrganismos.
Quando um agente ultrapassa as barreiras, desencadeia-se a «resposta inflamatória», uma reação local e imediata. Células lesadas e mastócitos libertam mediadores (como a «histamina»), que provocam «vasodilatação» e aumento da permeabilidade dos capilares. Daí resultam os sinais clássicos da inflamação: «rubor, calor, tumor (edema) e dor». O aumento do fluxo sanguíneo e a saída de plasma trazem células de defesa ao local.
A «fagocitose» é o mecanismo central desta linha. Células fagocitárias (macrófagos e neutrófilos) englobam e destroem os agentes. As fases são: «quimiotaxia» (atração das células ao local), «adesão» ao agente, «englobamento» (formação de um vacúolo, o fagossoma), «digestão» (fusão com lisossomas e destruição enzimática) e «exocitose» dos resíduos (ver Fig. 1).
Contribuem ainda para esta linha as «proteínas» de defesa, como o «interferão» (produzido por células infetadas por vírus, alerta as células vizinhas) e o «sistema complemento» (proteínas que perfuram membranas de microrganismos e favorecem a fagocitose). A «febre», por sua vez, é uma resposta geral que dificulta a proliferação de muitos agentes e acelera as defesas.
As defesas não específicas são «rápidas» e resolvem a maioria das infeções sozinhas. Quando não são suficientes, ganham tempo e «articulam-se» com a imunidade específica: os macrófagos, ao fagocitarem, apresentam fragmentos do agente (antigénios) aos linfócitos, desencadeando a resposta específica estudada na secção seguinte.
Exemplo resolvido

As fases da fagocitose

Ordena e explica as fases pelas quais um macrófago destrói uma bactéria.

  1. 01Quimiotaxia

    O macrófago é atraído ao local por sinais químicos libertados na infeção.

  2. 02Adesão e englobamento

    Liga-se à bactéria e envolve-a com prolongamentos, formando um vacúolo (fagossoma).

  3. 03Digestão

    O fagossoma funde-se com lisossomas, cujas enzimas destroem a bactéria.

  4. 04Exocitose

    Os resíduos são expulsos; o macrófago pode apresentar antigénios aos linfócitos.

Resultado: Quimiotaxia -> adesão/englobamento -> digestão -> exocitose: o macrófago destrói a bactéria e liga a defesa inata à específica.

Foco no Exame Nacional

  • Ordenar e explicar as fases da fagocitose (quimiotaxia, adesão, englobamento, digestão, exocitose).
  • Relacionar os mediadores da inflamação (histamina) com os sinais (rubor, calor, edema, dor).

Erros frequentes

  • Considerar a inflamação uma resposta específica — é inata (não específica) e imediata.
  • Confundir barreiras (impedem a entrada) com fagocitose (destrói agentes que já entraram).

Revisão ativa

Explica por que uma ferida infetada fica vermelha, quente, inchada e dolorosa, relacionando cada sinal com o mecanismo inflamatório.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 02

Imunidade específica: resposta humoral e celular#

●●●AprofundamentoLPAE-biologia-12-imunidade-sistema-imunitario

Pontos-chave

A «imunidade específica» reconhece cada agente e responde de forma dirigida. Baseia-se nos «linfócitos», glóbulos brancos produzidos na medula óssea. Cada linfócito reconhece um «antigénio» específico — uma molécula (geralmente proteína) estranha ao organismo, capaz de desencadear a resposta imunitária. A imunidade específica divide-se em «humoral» e «mediada por células» (ver Fig. 2).

Ativação e cooperação de linfócitos

Resposta imunitária específicaGrafo, Macrófago apresenta antigénio → Linfócito T auxiliar (coordena), Linfócito T auxiliar (coordena) → Linfócito B -> plasmócitos, Linfócito B -> plasmócitos → Anticorpos (humoral), Linfócito T auxiliar (coordena) → Linfócito T citotóxico (celular), Linfócito B -> plasmócitos → Células de memória (B e T), Linfócito T citotóxico (celular) → Células de memória (B e T)MacrófagoapresentaantigénioLinfócito Tauxiliar(coordena)Linfócito B ->plasmócitosAnticorpos(humoral)Linfócito Tcitotóxico(celular)Células dememória (B e T)estimulaestimula
Fig. 2Fig. 2 — Imunidade específica: o T auxiliar coordena a resposta humoral (B -> anticorpos) e a celular (T citotóxico); ambas geram memória.
A «imunidade humoral» é assegurada pelos «linfócitos B». Quando um linfócito B reconhece o seu antigénio (com a ajuda de linfócitos T auxiliares), ativa-se, multiplica-se e diferencia-se em «plasmócitos» — células que produzem e libertam grandes quantidades de «anticorpos» específicos para o circulante. Chama-se humoral porque atua nos humores (líquidos: sangue, linfa), combatendo agentes «extracelulares».
A «imunidade mediada por células» é assegurada pelos «linfócitos T». Distinguem-se dois tipos principais: os «linfócitos T auxiliares» (T helper, CD4), que «coordenam» toda a resposta imunitária, estimulando os B e os outros T; e os «linfócitos T citotóxicos» (CD8), que destroem diretamente as células «infetadas» (por vírus) ou anómalas (tumorais). Atua sobretudo contra agentes «intracelulares».
A ativação requer «apresentação de antigénio»: os macrófagos (e outras células apresentadoras) exibem fragmentos do agente aos linfócitos T auxiliares. Estes, uma vez ativados, «cooperam» estimulando os linfócitos B (para a resposta humoral) e os T citotóxicos (para a celular). Os linfócitos T auxiliares são, por isso, o «maestro» da resposta imunitária — o que explica a gravidade da sua destruição pelo VIH.
Ambas as respostas geram «células de memória» (B e T de memória), que persistem após a infeção e permitem uma resposta muito mais rápida e intensa num novo contacto com o mesmo agente. Esta memória é a base da imunidade duradoura e da vacinação (estudadas na última secção).
As duas vertentes «complementam-se»: a humoral neutraliza agentes que circulam nos líquidos (bactérias, toxinas), enquanto a celular elimina células já infetadas por vírus. A cooperação entre linfócitos B e T, orquestrada pelos T auxiliares, torna a resposta específica notavelmente eficaz e adaptada a cada tipo de ameaça.
Exemplo resolvido

Escolher a vertente adequada

Explica por que a imunidade mediada por células é essencial no combate a uma infeção viral, mais do que a humoral isolada.

  1. 01Localização do vírus

    Os vírus multiplicam-se dentro das células, onde os anticorpos não os alcançam.

  2. 02Papel dos anticorpos

    A resposta humoral neutraliza vírus que circulam nos líquidos, mas não elimina as células já infetadas.

  3. 03T citotóxicos

    Os linfócitos T citotóxicos reconhecem e destroem as células infetadas, travando a produção de novos vírus.

Resultado: A imunidade celular (T citotóxicos) é essencial para eliminar as células já infetadas por vírus, complementando a ação neutralizadora dos anticorpos.

Foco no Exame Nacional

  • Distinguir imunidade humoral (linfócitos B, anticorpos, agentes extracelulares) da celular (linfócitos T, células infetadas).
  • Explicar o papel central dos linfócitos T auxiliares na coordenação da resposta imunitária.

Erros frequentes

  • Confundir linfócitos B (produzem anticorpos) com linfócitos T (não produzem anticorpos).
  • Julgar que a imunidade celular usa anticorpos — os anticorpos são exclusivos da resposta humoral (B/plasmócitos).

Revisão ativa

Um vírus infeta células do organismo. Explica qual das vertentes da imunidade específica é essencial para destruir as células já infetadas e porquê.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 03

Anticorpos e relação antigénio-anticorpo#

●●●AprofundamentoLPAE-biologia-12-imunidade-sistema-imunitario

Pontos-chave

Os «anticorpos» (imunoglobulinas) são proteínas produzidas pelos plasmócitos que reconhecem e neutralizam antigénios específicos. Têm uma estrutura característica «em Y», formada por quatro cadeias polipeptídicas: duas «cadeias pesadas» (longas) e duas «cadeias leves» (curtas), unidas por ligações (ver Fig. 3).

Estrutura de um anticorpo

Imunoglobulina (anticorpo)Fórmula de estrutura com 9 átomos e 8 ligações, Dados: VH, VL, CH, CL, VH, VL, CH, CL, Fc, VH–CH, VL–CL, CL–CH, CH–Fc, VH–CH, VL–CL, CL–CH, CH–FcVHVLCHCLVHVLCHCLFc
Fig. 3Fig. 3 — Anticorpo em Y: regiões variáveis (V) nas pontas (ligação ao antigénio) e constantes (C, Fc) na base; duas cadeias pesadas e duas leves.
Em cada cadeia distinguem-se duas regiões. A «região constante» é semelhante em todos os anticorpos de uma classe e determina a função efetora (por exemplo, ativar o complemento ou ligar-se a fagócitos). A «região variável», nas extremidades dos braços do Y, é «diferente» em cada anticorpo e forma o «local de ligação ao antigénio». Um anticorpo tem dois locais de ligação idênticos (ver Fig. 3).
A ligação «antigénio-anticorpo» é «específica»: cada anticorpo liga-se apenas ao antigénio cuja forma «encaixa» na sua região variável, à semelhança de uma chave numa fechadura. Esta complementaridade estrutural é a base do reconhecimento imunitário e da enorme diversidade de anticorpos que o organismo consegue produzir.
A ligação neutraliza o agente de vários modos: por «neutralização» (o anticorpo bloqueia a parte do agente que lhe permite infetar), por «aglutinação» (une vários agentes em grumos, facilitando a sua remoção), por «precipitação» (de toxinas solúveis) e por «opsonização» (marca o agente para a fagocitose e ativa o complemento). O anticorpo, por si só, não destrói o agente — «marca-o e imobiliza-o» para que outros mecanismos o eliminem.
É essencial distinguir «antigénio» de «anticorpo»: o antigénio é a molécula «estranha» que desencadeia a resposta (parte do agente); o anticorpo é a proteína «produzida pelo organismo» em resposta ao antigénio. São, por isso, entidades complementares mas de origem oposta.
A especificidade e a diversidade dos anticorpos têm aplicações importantes. Servem de base a testes de diagnóstico (deteção de antigénios ou de anticorpos, como nos testes de gravidez e de infeções) e à produção de «anticorpos monoclonais» (estudada em biotecnologia), usados no diagnóstico e no tratamento de doenças.
Exemplo resolvido

Especificidade antigénio-anticorpo

Explica por que um anticorpo produzido contra o vírus do sarampo não protege contra o vírus da gripe.

  1. 01Região variável

    O local de ligação do anticorpo (região variável) tem uma forma complementar de um antigénio específico.

  2. 02Antigénios diferentes

    Os antigénios do vírus do sarampo e da gripe têm formas diferentes.

  3. 03Sem encaixe

    O anticorpo anti-sarampo não encaixa nos antigénios da gripe, pelo que não os reconhece nem neutraliza.

Resultado: A ligação antigénio-anticorpo é específica: como os antigénios dos dois vírus são diferentes, o anticorpo anti-sarampo não reconhece o vírus da gripe.

Foco no Exame Nacional

  • Identificar as regiões do anticorpo (constante e variável) e relacionar a região variável com a ligação ao antigénio.
  • Distinguir antigénio (molécula estranha) de anticorpo (proteína produzida em resposta).

Erros frequentes

  • Trocar antigénio e anticorpo — o antigénio é a molécula estranha; o anticorpo é a proteína de defesa produzida em resposta.
  • Pensar que o anticorpo destrói diretamente o agente — na maioria dos casos neutraliza-o/marca-o para eliminação por outros mecanismos.

Revisão ativa

Faz um esquema legendado de um anticorpo, assinalando as cadeias pesadas e leves, as regiões constante e variável e os locais de ligação ao antigénio.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

§ 04

Memória imunitária, vacinas e soros#

●●○PadrãoLPAE-biologia-12-imunidade-sistema-imunitario

Pontos-chave

No primeiro contacto com um antigénio dá-se a «resposta primária»: os linfócitos demoram alguns dias a ativar-se, e a produção de anticorpos é «lenta e pouco intensa». Neste período, o organismo pode adoecer. Ficam, porém, «células de memória» que guardam a informação sobre o agente (ver Fig. 4).

Resposta primária e secundária

Resposta imunitária primária e secundáriaGráfico de linhas: Anticorpos (relativo) por Tempo (dias), Dados: Anticorpos (nível relativo) · 0: 0; Anticorpos (nível relativo) · 7: 3; Anticorpos (nível relativo) · 14: 6; Anticorpos (nível relativo) · 21: 4; Anticorpos (nível relativo) · 28: 2; Anticorpos (nível relativo) · 35: 9; Anticorpos (nível relativo) · 42: 14; Anticorpos (nível relativo) · 49: 110246810121407142128354249Anticorpos (relativo)Tempo (dias)
Fig. 4Fig. 4 — Concentração de anticorpos: a 2.ª exposição (dia 28) desencadeia uma resposta secundária muito mais rápida e intensa — a memória imunitária.
Num segundo contacto com o mesmo antigénio dá-se a «resposta secundária»: graças às células de memória, a produção de anticorpos é «muito mais rápida, intensa e duradoura», eliminando o agente antes de causar doença. Esta é a «memória imunitária», base da imunidade duradoura e o fundamento da vacinação (ver Fig. 4).
Distingue-se a imunidade «ativa» da «passiva». Na imunidade «ativa», o próprio organismo produz os anticorpos e adquire memória — é «duradoura». Pode ser «natural» (após ter a doença) ou «artificial» (por «vacinação»). Na imunidade «passiva», o organismo «recebe» anticorpos já formados — é «imediata mas temporária» (não gera memória). Pode ser «natural» (anticorpos da mãe, pela placenta e leite) ou «artificial» (por «soro») (ver Fig. 5).

Imunidade ativa e passiva

Tabela com 5 colunas e 4 linhasTabela com 5 colunas e 4 linhas, Dados: Tipo · Como se adquire · Anticorpos · Memória · Duração; Ativa natural · Ter a doença · Produzidos pelo próprio · Sim · Longa; Ativa artificial · Vacina (antigénios) · Produzidos pelo próprio · Sim · Longa; Passiva natural · Da mãe (placenta, leite) · Recebidos · Não · Curta; Passiva artificial · Soro (anticorpos) · Recebidos · Não · CurtaTIPOCOMO SE ADQUIREANTICORPOSMEMÓRIADURAÇÃOAtiva naturalTer a doençaProduzidos pelo próprioSimLongaAtiva artificialVacina (antigénios)Produzidos pelo próprioSimLongaPassiva naturalDa mãe (placenta, leite)RecebidosNãoCurtaPassiva artificialSoro (anticorpos)RecebidosNãoCurta
Fig. 5Fig. 5 — Imunidade ativa (produz anticorpos, gera memória) vs passiva (recebe anticorpos, sem memória).
A «vacina» contém antigénios (agentes mortos, atenuados, fragmentos ou informação genética para os produzir) que «não causam doença», mas desencadeiam uma resposta primária e, sobretudo, «memória imunitária». Assim, quando o indivíduo contactar com o agente real, a resposta será secundária — rápida e eficaz. A vacinação é «preventiva» e confere imunidade ativa artificial duradoura.
O «soro» contém «anticorpos já produzidos» (por outro organismo) que são injetados para combater «de imediato» um agente ou uma toxina já presentes (por exemplo, após uma mordedura de cobra ou uma suspeita de tétano). É «curativo/urgente», de ação imediata mas temporária, e não gera memória — confere imunidade passiva artificial.
A distinção é decisiva na prática clínica: a vacina «previne» (administra-se antes, para criar memória); o soro «trata» (administra-se depois da exposição, para neutralizar já). Confundi-los leva a erros graves — não faz sentido vacinar quem já foi mordido por uma cobra venenosa: é preciso soro, de ação imediata.
Exemplo resolvido

Vacina ou soro?

Distingue, quanto ao mecanismo e à finalidade, a administração de uma vacina antitetânica (preventiva) e de um soro antitetânico após um ferimento suspeito.

  1. 01Vacina

    Contém antigénios; provoca uma resposta primária e memória — imunidade ativa artificial, duradoura; administra-se antes da exposição (prevenção).

  2. 02Soro

    Contém anticorpos já formados; neutraliza de imediato a toxina — imunidade passiva artificial, temporária e sem memória; administra-se após a exposição (tratamento).

  3. 03Finalidade

    A vacina previne futuras infeções; o soro trata uma exposição já ocorrida, ganhando tempo enquanto a resposta própria não é suficiente.

Resultado: A vacina confere imunidade ativa duradoura e previne; o soro confere imunidade passiva imediata mas temporária e trata uma exposição já ocorrida.

Foco no Exame Nacional

  • Interpretar um gráfico de resposta primária vs secundária e relacioná-lo com a memória imunitária.
  • Distinguir imunidade ativa (vacina, duradoura) de passiva (soro, imediata mas temporária).

Erros frequentes

  • Confundir vacina (antigénios; preventiva; gera memória) com soro (anticorpos; curativo; imediato, sem memória).
  • Julgar que a imunidade passiva é duradoura — os anticorpos recebidos degradam-se e não há memória.

Revisão ativa

Uma pessoa é mordida por um animal com suspeita de raiva. Justifica se deve receber uma vacina, um soro ou ambos, com base nos conceitos de imunidade ativa e passiva.

Evocação ativa

Recorda os pontos-chave — depois revela.

Fontes: Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano (Direção-Geral da Educação (DGE))

Conteúdo

Secção -- / 04

    • 01Defesas não específicas: barreiras, inflamação e fagocitose◐
    • 02Imunidade específica: resposta humoral e celular●
    • 03Anticorpos e relação antigénio-anticorpo●
    • 04Memória imunitária, vacinas e soros◐

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Dos resumos à prática

Sistema imunitário e mecanismos de defesa

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Fontes

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  • Aprendizagens Essenciais — Biologia 12.º ano

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