本實用新型涉及教學(xué)用具領(lǐng)域,尤其是胰島素基因合成蛋白質(zhì)并釋放到細(xì)胞外的模型。

背景技術(shù)：

胰島素是一種蛋白質(zhì)類激素。體內(nèi)胰島素是由胰島β細(xì)胞分泌的。在人體十二指腸旁邊，有一條長形的器官，叫做胰腺。在胰腺中散布著許許多多的細(xì)胞群，叫做胰島。胰腺中胰島總數(shù)約有100～200萬個。由于胰島素屬于分子級別，需要在電子顯微鏡下觀察，老師一般用圖片講解。然而圖片缺乏生動性，不能很好的引起學(xué)生的興趣，也不能加深學(xué)生的記憶。文獻CN203456002U公開了一種胰島素結(jié)構(gòu)模型教具，然而該文獻只涉及肽鏈的結(jié)構(gòu)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中遇到“細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合”或“分泌蛋白的合成、加工、運輸過程”，總是覺得很抽象，難以理解，一知半解。因此希望能有一種簡單易行的方法，方便學(xué)生和老師制作出一個模型，以胰島素的分泌過程為例，直觀地顯示“胰島素基因合成蛋白質(zhì)并釋放到細(xì)胞外”的這一生理過程，體會在生命活動中，細(xì)胞器之間的協(xié)作關(guān)系。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、易于制作的胰島素合成過程的教學(xué)模型，便于學(xué)生理解和掌握胰島素相關(guān)知識。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案是：胰島素基因合成蛋白質(zhì)并釋放到細(xì)胞外的模型，包括基板、DNA轉(zhuǎn)錄模塊、核糖體的翻譯模塊、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對肽鏈的粗加工模塊、高爾基體的終加工模塊和胞吐模塊，其特征在于：DNA轉(zhuǎn)錄模塊由細(xì)胞核膜、DNA、游離的脫氧核苷酸、mRNA前體組成；核糖體的翻譯模塊由核糖體和mRNA終體組成；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對肽鏈的粗加工模塊由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肽鏈組成；高爾基體的終加工模塊由高爾基體、與高爾基體融合的囊泡、高爾基體形成囊泡組成；胞吐模塊由細(xì)胞膜分泌孔、包含胰島素的移動囊泡組成。

胰島素基因指導(dǎo)蛋白質(zhì)的合成的全過程，主要包括：一、轉(zhuǎn)錄（場所：細(xì)胞核）；二、翻譯（場所：核糖體）；三、肽鏈初加工（場所：內(nèi)質(zhì)網(wǎng)）；四、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初加工產(chǎn)物通過形成囊泡排出；五、囊泡往高爾基體方向移動；六、囊泡與高爾基體融合，里面的蛋白質(zhì)進入高爾基體；七、蛋白質(zhì)在高爾基體內(nèi)進行最終的加工，包裝成為成熟的蛋白質(zhì)（即胰島素）。八、高爾基體再形成囊泡，包裹著胰島素；九、囊泡往細(xì)胞膜方向移動；十、囊泡與細(xì)胞膜融合，以胞吐的形式將胰島素分泌到細(xì)胞外，發(fā)揮它的降血糖的作用。

DNA轉(zhuǎn)錄模塊中的細(xì)胞核膜選用橙色瓦楞紙做細(xì)胞核膜,分為3-5段，高度10-30毫米，呈園環(huán)狀粘在基板（模擬細(xì)胞膜）上?；逵貌噬部堉谱鳌NA用彩帶做未解旋的DNA雙鏈，彩色軟卡紙做堿基對（體現(xiàn)出堿基的互補配對原則，即A—T；C—G）。DNA在細(xì)胞核中部。游離的脫氧核苷酸用藍(lán)色的卡紙做底，彩色卡紙做堿基粘在藍(lán)色的卡紙上。游離的脫氧核苷酸3-8個散布在細(xì)胞核中。mRNA前體采用藍(lán)色卡紙做底，彩色卡紙做堿基粘在藍(lán)色的卡紙上，堿基數(shù)量3-8個。

核糖體的翻譯模塊中的核糖體由彩色的乒乓球?qū)Π肫书_，并去掉四分之一至五分之一后粘接在一起，然后用膠水粘在細(xì)胞核左下部的基板上。mRNA終體用藍(lán)色卡紙做底，彩色卡紙做堿基粘在藍(lán)色的卡紙上，堿基數(shù)量3-8個。mRNA終體一端位于細(xì)胞核內(nèi)，另一端位于核糖體與基板之間。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對肽鏈的粗加工模塊由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和肽鏈組成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)由3-5根透明塑料軟管（如空調(diào)軟排水管）粘在一起制成，分布在細(xì)胞核外圍。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一端靠近核糖體，1條肽鏈的一端深入核糖體，另一端深入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中；模擬核糖體生產(chǎn)的肽鏈轉(zhuǎn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工的過程。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外層的出口處布置一個囊泡，該囊泡與肽鏈的一端，肽鏈的另一端伸入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，模擬內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初加工產(chǎn)物囊泡的排出。肽鏈用細(xì)鐵絲（或扎絲）穿過糖果色手鏈小彩珠制成。每條肽鏈的彩珠數(shù)量3-12個，彩珠顏色隨機分布。肽鏈放入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，肽鏈呈活動狀。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)用膠粘在基板上。

高爾基體的終加工模塊由高爾基體、與高爾基體融合的囊泡、高爾基體形成囊泡組成。囊泡采用黃色小氣球制成，體積接近乒乓球的大小。高爾基體采用對半剖開的白色乒乓球和多根透明的塑料軟管粘接而成。所述塑料軟管內(nèi)徑大于模擬內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的塑料軟管外徑。高爾基體用膠粘在基板上。高爾基體位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外部，囊泡下方。模擬高爾基體的塑料軟管3-5根，所述塑料軟管模擬胰島素合成場所，與高爾基體融合的囊泡進入該塑料管內(nèi)，形成包含胰島素的移動囊泡。移動囊泡的充氣口處用雙面膠站住，并粘在高爾基體附近。移動囊泡可設(shè)置為1-3個。

胞吐模塊由細(xì)胞膜分泌孔、包含胰島素的移動囊泡組成。基板右上角開有不規(guī)則形狀的細(xì)胞膜分泌孔，模擬胰島素從細(xì)胞吐出的過程。細(xì)胞膜分泌孔下方是包含胰島素的移動囊泡。包含胰島素的移動囊泡用黃色小球制成，并粘在基板上。

細(xì)胞核外還隨機布置了5-15個線粒體。線粒體呈橢圓狀，由兩層組成。底層是紫色的泡沫，上層是白色的卡紙剪成的形狀各異的線粒體模型。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，該模型可以演示“DNA在細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄→核糖體的翻譯→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對肽鏈的粗加工→高爾基體的終加工→細(xì)胞膜（胞吐）”的過程，讓學(xué)生輕松地突破了“細(xì)胞器之間的分工合作”這一難點。該模型采用常規(guī)材料制作，簡單易懂，易于學(xué)生動手制作，可以鍛煉青少年的動手能力以及同學(xué)們間的相互協(xié)作能力。

附圖說明

圖1為本實用新型的模型示意圖

附圖標(biāo)記：1、細(xì)胞核，1.1、細(xì)胞核膜，1.2、DNA，1.3、游離的脫氧核苷酸，1.4、mRNA前體，2、核糖體，2.1、mRNA終體，3、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，4、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡，4.1、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)移動囊泡，5、高爾基體，6、與高爾基體融合的囊泡，6.1、高爾基體形成囊泡，6.2、包含胰島素的移動囊泡，7、細(xì)胞膜分泌孔，8、胰島素合成場所，9、線粒體，9.1、線粒體A，9.2線粒體B，10、肽鏈 。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述。

實施例1：如圖1所示，一種胰島素基因合成蛋白質(zhì)并釋放到細(xì)胞外的模型，包括基板、DNA轉(zhuǎn)錄模塊、核糖體的翻譯模塊、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對肽鏈的粗加工模塊、高爾基體的終加工模塊和胞吐模塊，其特征在于：DNA轉(zhuǎn)錄模塊在細(xì)胞核1內(nèi)完成，由細(xì)胞核膜1.1、DNA1.2、游離的脫氧核苷酸1.3、mRNA前體1.4組成；核糖體的翻譯模塊由核糖體2和mRNA終體2.1組成；內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對肽鏈的粗加工模塊由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3和肽鏈10組成；高爾基體的終加工模塊由高爾基體5、與高爾基體融合的囊泡6、高爾基體形成囊泡6.1組成；胞吐模塊由細(xì)胞膜分泌孔7、包含胰島素的移動囊泡6.2組成。

DNA轉(zhuǎn)錄模塊中的細(xì)胞核膜1.1選用橙色瓦楞紙做細(xì)胞核膜,分為3-5段，高度10-30毫米，呈園環(huán)狀粘在基板（模擬細(xì)胞膜）上?；逵貌噬部堉谱鳎什灰?guī)則園形結(jié)構(gòu)，模擬細(xì)胞外形。DNA1.2用彩帶做未解旋的DNA雙鏈，彩色軟卡紙做堿基對（體現(xiàn)出堿基的互補配對原則，即A—T；C—G）。DNA1.2在細(xì)胞核中部。游離的脫氧核苷酸1.3用藍(lán)色的卡紙做底，彩色（紅、黃、紫等顏色）卡紙做堿基粘在藍(lán)色的卡紙上。游離的脫氧核苷酸1.3的數(shù)量3-8個散布在細(xì)胞核中。mRNA前體1.4采用藍(lán)色卡紙做底，彩色卡紙做堿基粘在藍(lán)色的卡紙上，堿基數(shù)量3-8個。

核糖體的翻譯模塊中的核糖體2由彩色的乒乓球?qū)Π肫书_，并去掉四分之一至五分之一后粘接在一起，然后用膠水粘在細(xì)胞核左下部的基板上。mRNA終體2.1用藍(lán)色卡紙做底，彩色卡紙做堿基粘在藍(lán)色的卡紙上，堿基數(shù)量3-8個。mRNA終體一端位于細(xì)胞核內(nèi)，另一端位于核糖體與基板之間。

內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對肽鏈的粗加工模塊由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3和肽鏈10組成。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)用1根空調(diào)排水軟管截成5長短不一的5段，然后并排粘接在一起后，固定在基板上，分布在細(xì)胞核1外圍。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一端靠近核糖體，1條肽鏈的一端深入核糖體，另一端深入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中；模擬核糖體生產(chǎn)的肽鏈轉(zhuǎn)入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)進行加工的過程。最外層內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的另一端出口處布置一個囊泡，該囊泡與肽鏈的一端，肽鏈的另一端伸入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，模擬內(nèi)質(zhì)網(wǎng)初加工產(chǎn)物囊泡4的排出。肽鏈10用細(xì)鐵絲（或扎絲）穿過糖果色手鏈小彩珠制成。每條肽鏈的彩珠數(shù)量3-12個，彩珠顏色隨機分布。小彩珠模擬氨基酸，可以在小彩珠上貼上氨基酸的名稱，便于記憶。肽鏈放入內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中，肽鏈呈活動狀。

高爾基體的終加工模塊由高爾基體5、與高爾基體融合的囊泡6、高爾基體形成囊泡6.1組成。囊泡4采用黃色小氣球制成，體積接近乒乓球的大小。高爾基體采用對半剖開的白色乒乓球和多根透明的塑料軟管粘接而成。所述塑料軟管內(nèi)徑大于模擬內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的塑料軟管外徑。高爾基體用膠粘在基板上。高爾基體位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)外部，囊泡下方。高爾基體5采用白色乒乓球剖開倒扣在基板上，用膠粘住。高爾基體5位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3外部，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊泡4下方。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)移動囊泡4.1的充氣口處用雙面膠站住，并粘在高爾基體附近。移動囊泡4.1可設(shè)置為1-3個。高爾基體5下方是胰島素合成場所8，與高爾基體融合的囊泡6進入胰島素合成場所8內(nèi)，形成包含胰島素的移動囊泡6.1。胰島素合成場所8內(nèi)放置多條肽鏈。

胞吐模塊由細(xì)胞膜分泌孔7、包含胰島素的移動囊泡6.2組成。基板右上角開有不規(guī)則形狀的細(xì)胞膜分泌孔7，模擬胰島素從細(xì)胞吐出的過程。細(xì)胞膜分泌孔7下方是包含胰島素的移動囊泡6.2。包含胰島素的移動囊泡6.2用黃色小氣球制成，并粘在基板上。移動囊泡6.2可以設(shè)置3個，從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)3出口至高爾基體間隔放置，模擬囊泡的移動過程，也可以制成活動模式。

細(xì)胞核外還隨機布置了5-15個線粒體。線粒體呈橢圓狀，由兩層組成。底層是紫色的泡沫，上層是白色的卡紙剪成的形狀各異的線粒體模型。線粒體9位于高爾基體附近，線粒體A9.1和線粒體B9.2位于細(xì)胞核附近，其它線粒體散布在基板上。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，該模型可以演示“DNA在細(xì)胞核內(nèi)的轉(zhuǎn)錄→核糖體的翻譯→內(nèi)質(zhì)網(wǎng)對肽鏈的粗加工→高爾基體的終加工→細(xì)胞膜（胞吐）”的過程，讓學(xué)生輕松地突破了“細(xì)胞器之間的分工合作”這一難點。該模型采用常規(guī)材料制作，簡單易懂，易于學(xué)生動手制作，可以鍛煉青少年的動手能力以及同學(xué)們間的相互協(xié)作能力。