[实用新型]胰岛素基因合成蛋白质并释放到细胞外的模型

说明书

技术领域

本实用新型涉及教学用具领域,尤其是胰岛素基因合成蛋白质并释放到细胞外的模型。

背景技术

胰岛素是一种蛋白质类激素。体内胰岛素是由胰岛β细胞分泌的。在人体十二指肠旁边，有一条长形的器官，叫做胰腺。在胰腺中散布着许许多多的细胞群，叫做胰岛。胰腺中胰岛总数约有100～200万个。由于胰岛素属于分子级别，需要在电子显微镜下观察，老师一般用图片讲解。然而图片缺乏生动性，不能很好的引起学生的兴趣，也不能加深学生的记忆。文献CN203456002U公开了一种胰岛素结构模型教具，然而该文献只涉及肽链的结构。学生在学习过程中遇到“细胞器之间的协调配合”或“分泌蛋白的合成、加工、运输过程”，总是觉得很抽象，难以理解，一知半解。因此希望能有一种简单易行的方法，方便学生和老师制作出一个模型，以胰岛素的分泌过程为例，直观地显示“胰岛素基因合成蛋白质并释放到细胞外”的这一生理过程，体会在生命活动中，细胞器之间的协作关系。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构简单、易于制作的胰岛素合成过程的教学模型，便于学生理解和掌握胰岛素相关知识。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：胰岛素基因合成蛋白质并释放到细胞外的模型，包括基板、DNA转录模块、核糖体的翻译模块、内质网对肽链的粗加工模块、高尔基体的终加工模块和胞吐模块，其特征在于：DNA转录模块由细胞核膜、DNA、游离的脱氧核苷酸、mRNA前体组成；核糖体的翻译模块由核糖体和mRNA终体组成；内质网对肽链的粗加工模块由内质网和肽链组成；高尔基体的终加工模块由高尔基体、与高尔基体融合的囊泡、高尔基体形成囊泡组成；胞吐模块由细胞膜分泌孔、包含胰岛素的移动囊泡组成。

胰岛素基因指导蛋白质的合成的全过程，主要包括：一、转录（场所：细胞核）；二、翻译（场所：核糖体）；三、肽链初加工（场所：内质网）；四、内质网初加工产物通过形成囊泡排出；五、囊泡往高尔基体方向移动；六、囊泡与高尔基体融合，里面的蛋白质进入高尔基体；七、蛋白质在高尔基体内进行最终的加工，包装成为成熟的蛋白质（即胰岛素）。八、高尔基体再形成囊泡，包裹着胰岛素；九、囊泡往细胞膜方向移动；十、囊泡与细胞膜融合，以胞吐的形式将胰岛素分泌到细胞外，发挥它的降血糖的作用。

DNA转录模块中的细胞核膜选用橙色瓦楞纸做细胞核膜,分为3-5段，高度10-30毫米，呈园环状粘在基板（模拟细胞膜）上。基板用彩色硬卡纸制作。DNA用彩带做未解旋的DNA双链，彩色软卡纸做碱基对（体现出碱基的互补配对原则，即A—T；C—G）。DNA在细胞核中部。游离的脱氧核苷酸用蓝色的卡纸做底，彩色卡纸做碱基粘在蓝色的卡纸上。游离的脱氧核苷酸3-8个散布在细胞核中。mRNA前体采用蓝色卡纸做底，彩色卡纸做碱基粘在蓝色的卡纸上，碱基数量3-8个。

核糖体的翻译模块中的核糖体由彩色的乒乓球对半剖开，并去掉四分之一至五分之一后粘接在一起，然后用胶水粘在细胞核左下部的基板上。mRNA终体用蓝色卡纸做底，彩色卡纸做碱基粘在蓝色的卡纸上，碱基数量3-8个。mRNA终体一端位于细胞核内，另一端位于核糖体与基板之间。

内质网对肽链的粗加工模块由内质网和肽链组成。内质网由3-5根透明塑料软管（如空调软排水管）粘在一起制成，分布在细胞核外围。内质网的一端靠近核糖体，1条肽链的一端深入核糖体，另一端深入内质网中；模拟核糖体生产的肽链转入内质网进行加工的过程。内质网外层的出口处布置一个囊泡，该囊泡与肽链的一端，肽链的另一端伸入内质网中，模拟内质网初加工产物囊泡的排出。肽链用细铁丝（或扎丝）穿过糖果色手链小彩珠制成。每条肽链的彩珠数量3-12个，彩珠颜色随机分布。肽链放入内质网中，肽链呈活动状。内质网用胶粘在基板上。

高尔基体的终加工模块由高尔基体、与高尔基体融合的囊泡、高尔基体形成囊泡组成。囊泡采用黄色小气球制成，体积接近乒乓球的大小。高尔基体采用对半剖开的白色乒乓球和多根透明的塑料软管粘接而成。所述塑料软管内径大于模拟内质网的塑料软管外径。高尔基体用胶粘在基板上。高尔基体位于内质网外部，囊泡下方。模拟高尔基体的塑料软管3-5根，所述塑料软管模拟胰岛素合成场所，与高尔基体融合的囊泡进入该塑料管内，形成包含胰岛素的移动囊泡。移动囊泡的充气口处用双面胶站住，并粘在高尔基体附近。移动囊泡可设置为1-3个。

胞吐模块由细胞膜分泌孔、包含胰岛素的移动囊泡组成。基板右上角开有不规则形状的细胞膜分泌孔，模拟胰岛素从细胞吐出的过程。细胞膜分泌孔下方是包含胰岛素的移动囊泡。包含胰岛素的移动囊泡用黄色小球制成，并粘在基板上。