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CSU - BC 103 - Class Notes - Week 14

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CSU - BC 103 - Class Notes - Week 14

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background image Life 103 Notes  Adapted from the lecture notes of Dr. Tanya Dewey  The Immune System  •  Immunization: the process of generating an immune response in an  individual in order to protect against disease  •  Inoculation: exposure to a disease agent in order to prompt a reduced  infection and then immunity from the disease  •  Vaccination: exposure to modified disease agents (dead or altered) to  induce an immune reaction that confers immunity to a disease  •  Herd immunity  -When the largest proportion of a community is immune (cannot get or 
carry the disease), then it reduced the probability that people who are not 
immune will contract the disease   
•  Immune system (see textbook figure 43.2)  -Prevent entry of pathogens 
-Detect entry of pathogens (distinguish non-self) 
-Eliminate pathogens 
-Innate Immune System: first responders (found in all animals) 
-Adaptive Immune System: requires activation (found in all vertebrates) 
•  Innate Immunity  -Barrier Defenses 
 
~Prevent things from entering      -Skin      -Mucous membranes trap pathogens in mucous      -Secretions bathe surfaces; contain lysozymes that destroy       cell walls of some bacteria      -Acidic body pH kills many pathogens  -Cellular Innate Defenses 
 
~Detect invader and alert first responders via TLR receptors (see      textbook figure 43.6)    ~TLR receptors bind alien molecules not found in animals (viruses,        bacteria, fungi)=reliable signals of invasion      -Double stranded RNA’s and DNA with unmethylated CG        sequences      -Lipopolysaccharides      -Flagellin      -Trigger phagocytosis (the process where a cell          engulfs/ingests/eliminates another cell) (see textbook figure         43.3)    ~Neutrophils: found throughout blood    ~Macrophages: found throughout whole body (blood and tissues)    ~Dendritic cells: in tissues that contact the environment; once         activated they migrate to lymph nodes and stimulate adaptive         immune system    ~Natural killer cells: recognize infected or cancerous cells and         trigger lysis (rupture of cell membrane) or apoptosis (cell death) 
background image   ~Antimicrobial proteins: pathogen recognition triggers production of        proteins that disrupt cell membranes or viral replication    ~Inflammatory response: injury or infection prompts a systemic      response that involves signaling molecules (see textbook figure         43.8)      -Most cells release histamine (signaling molecule)      -Histamine causes dilation and increased permeability of        blood vessel; fluid in tissues, swelling      -Cytokines released by specialized cells promote blood flow;        redness and heat      -Pus: phagocytic cells and debris  •  Adaptive Immunity (see textbook figure 43.20)  -Recognition of specific pathogens 
-Specific response to those pathogens 
-Lymphocytes 
 
~B cells    ~T cells  -Antigen: a toxin or other foreign substance that induces an immune 
response in the body, activating B or T cells (lymphocytes) 
-B cell antigen recognition (see textbook figure 43.9, 43.10) 
 
~B cells detect intact antigens on cells or circulating free in the        body via specific antigen binding sites    ~Antigen specific binding with B cell receptor causes activation      -Clonal proliferation of that type of B cell (clonal selection     -Proliferation of plasma cells that secrete antibodies specific       to that antigen      -Memory B cells   -T cell antigen recognition (see textbook figure 43.11, 43.12) 
 
~T cells recognize antigens displayed on MHC molecules on         host cell surfaces (dendritic cells) via specific antigen binding         sites    ~Activation causes      -Proliferation of that T cell (clonal selection     -Proliferation of helper T cells and cytotoxic T cells      -Memory T cells  -4 Characteristics of Adaptive Immunity 
 
~Diversity of lymphocytes and receptors      -Random rearrangements of genes that code for variable,        joining, and constant regions in antigen receptor sites and        different combinations of light and heavy chains contributes        to tremendous diversity (3.5 million) (see textbook figure       43.13)    ~Self tolerance      -B and T cells tested for reaction to self as they mature, self        reactive combinations are destroyed    ~Cell proliferation (clonal selection) (see textbook figure 43.14)      -Interaction with an antigen activates cells to proliferate 
background image   ~Immunological memory (see textbook figure 43.15)      -This is the adaptive (or acquired) part and is the result of        memory cells  •  Improper Immune System Function  -Allergies: specific B cells that target parasitic worms 
 
~Developed regions have high incidence of allergies and            autoimmune disorders, while regions with common parasitic         infections have low incidence  -Autoimmune diseases: not recognizing self 
-Immunodeficiency: SCID, AIDS 
-Hygiene hypothesis: lack of exposure to infections and parasites 
suppresses development of the immune system 
 
Hormones and Chemical Signaling 
•  Hormones and Chemical Signaling: communicating and coordinating  among tissues  •  Anti-diuretic hormone (ADH, vasopressin)  -Function: retain water in body tissues by increasing absorption of fluids in 
the collecting duct of the nephron (diuresis=production of excessive urine) 
-Hypothalamus detects increased osmolarity of blood 
-Nerve impulse is sent to pituitary gland, which secretes ADH 
-ADH receptors in kidney 
-Increased permeability of membranes to water in the collecting duct and 
distal tubule causes increased water re-absorption 
-Integration between nervous system and endocrine system (i.e. chemical 
signaling) 
-Feedback mechanisms (here it is a negative feedback mechanism) 
-Chemical signals act on distant tissues (collecting duct and distal tubule) 
-Result: maintaining homeostasis 
•  Modes of chemical signaling (see textbook figure 45.2)  -Endocrine: global-endocrine glands secrete hormones into the blood 
stream to reach target cells anywhere in the body 
-Paracrine: local-target cells are near the diffusing cell 
-Autocrine: local-secreting cells are also target cells; secretes something 
that also has an effect on self 
-Synaptic signaling: local-neurotransmitters diffuse across synapses 
-Neuroendocrine signaling: global-neurons secrete hormones into the 
bloodstream to reach target cells anywhere 
•  Endocrine System  -Endocrinology: the study of the endocrine system, hormones, and their 
role in physiological regulation of the body 
-Endocrine system: set of glands that secrete hormones into the 
bloodstream 
-Endocrine: ductless glands (secret into blood; secretes something to an 
area within your body) 

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School: Colorado State University
Department: Biology
Course: Biology of Organisms-Animals and Plants
Professor: Jennifer Dewey
Term: Fall 2016
Tags: Biology
Name: Life103-Week 14 Notes
Description: These notes cover the Immune System, Hormones and Chemical Signaling, and Producing Offspring.
Uploaded: 05/01/2016
8 Pages 16 Views 12 Unlocks
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