分泌蛋白的合成和運(yùn)輸模型制作

彭 飛 （陜西省商洛中學(xué) 陜西商洛 726000）

分泌蛋白的合成和運(yùn)輸模型制作

彭 飛 （陜西省商洛中學(xué) 陜西商洛 726000）

通過制作帶有電路的生物模型，動態(tài)地展示分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)倪^程，直觀形象。在這個過程中，學(xué)生的知識、能力、情感、態(tài)度與價值觀得到了培養(yǎng)。

分泌蛋白 生物模型 動態(tài)

在“細(xì)胞器”一節(jié)中，細(xì)胞器之間的協(xié)調(diào)配合是教學(xué)難點(diǎn)。教材中以分泌蛋白的合成和運(yùn)輸?shù)倪^程為例闡述此難點(diǎn)。教材中的圖片不能形象地展示這個動態(tài)的過程，讓學(xué)生體會到細(xì)胞器的密切合作。筆者查閱文獻(xiàn)，目前僅有播放視頻、制作卡片手動演示的方法來講解此知識。如果制作出一個電動模型，形象直觀地演示動態(tài)過程，學(xué)生參與課堂，將會起到很好的教學(xué)效果。筆者組織學(xué)生完成了此模型。

1 制作方案

制作流程：畫設(shè)計圖（圖1）→電路設(shè)計（圖2）→制作框架、各部分模型、電路→組裝→演示、調(diào)試→完善美化。

2 材料用具

材料：2 mm三合板、泡沫、各色噴漆、紅色LED燈珠、暖色LED燈帶、流水形式的LED燈、無線音樂芯片。

工具：小刀、電鉆、鋼鋸、螺絲刀、老虎鉗、502膠水、砂紙。

3 制作步驟

圖1 分泌蛋白模型設(shè)計圖

圖2 電路設(shè)計圖

3.1 細(xì)胞框架的制作

用刀片將2 mm三合板截成細(xì)胞形狀，按比例畫出核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、線粒體、細(xì)胞核的位置，標(biāo)記出蛋白質(zhì)合成和分泌依次經(jīng)過的路徑。

3.2 細(xì)胞核的制作

取厚度大于10 cm的近方形泡沫，小刀截取出邊長為10 cm的正方體，六面依次貼邊畫圓，削去八個棱角，用砂紙逐漸打磨，制成直徑為10 cm的球體。球體外表輕微打孔，代表核孔。切去球體的1/8，代表露出細(xì)胞核的內(nèi)部，露出的并靠近中心的一半涂成橘黃色，代表核仁，剩下一半涂成黃色，代表染色質(zhì)所處的位置，表面涂成淺黃色。

3.3 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的制作

在3 cm厚的泡沫上面畫出內(nèi)質(zhì)網(wǎng)曲折的形狀，用燒紅的鐵絲沿邊沿畫出，小刀刻出彎曲折疊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，噴涂上藍(lán)色。

3.4 核糖體的制作

用紅色橡皮泥制成小顆粒代表核糖體，粘附在內(nèi)置網(wǎng)上。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)周圍打孔，待后期用紅色LED燈穿入孔中，閃爍時代表分泌蛋白在核糖體上合成。

3.5 高爾基體的制作

在3 cm厚的泡沫上面畫出高爾基體扁平囊泡的形狀，裁剪出來，再制作泡沫小球代表小囊泡，整體涂上紫色。

3.6 線粒體的制作

取泡沫裁成5 cm×3 cm×3 cm的長方體，切去棱角，用砂紙逐漸打磨成橢圓形，切掉一半，內(nèi)部用燒紅鐵絲描出折疊曲線，涂上深綠色，代表線粒體的嵴，其他部分涂成淺綠色。

3.7 溶酶體的制作

做法與細(xì)胞核類似，制成直徑為4 cm的球體，噴涂上棕色。

3.8 細(xì)胞膜的制作

用暖色LED燈帶對折形成雙層，圍在邊緣，代表磷脂雙分子層，四周用螺絲固定。

3.9 分泌蛋白合成和分泌路徑的制作

在3.1中依次在核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體上及其周圍標(biāo)記出了分泌蛋白合成及分泌的路徑，之后使用電鉆在對應(yīng)位置打孔，密集一些效果更好。按照圖2設(shè)計電路，分別將燈帶插入孔中。將代表細(xì)胞膜的暖色LED燈帶連接在220V電壓兩側(cè)，連接一個開關(guān)控制。將代表分泌蛋白依次經(jīng)過核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體及靠近細(xì)胞膜四部分的流水式LED燈（也稱四路閃爍燈串）穿入已打孔的底板中，接入一個開關(guān)。將紅色的LED燈接入到線粒體上，接一個開關(guān)。另外，后兩個支路上各接一個5 V的變壓器，合并在一起接入按鈕式開關(guān)控制。其中代表細(xì)胞膜的燈帶為主路線，代表線粒體運(yùn)行的紅色的LED燈和分泌蛋白經(jīng)過途徑的流水線式LED燈與主路線并聯(lián)，將控制不同部分的電路及開關(guān)接好后，將之前用泡沫制作的細(xì)胞核及細(xì)胞器結(jié)構(gòu)固定在底板上，完成模型（圖3）。

圖3 制作成的模型

4 模型的使用

將模型的電路插頭插入插座，接通電源，共有三個開關(guān)控制模型。開關(guān)1控制細(xì)胞膜的運(yùn)行與停止，打開開關(guān)1，電路接通，代表細(xì)胞膜部分的暖色LED燈恒亮，意味著活細(xì)胞中細(xì)胞膜一直流動著；開關(guān)2控制著線粒體的運(yùn)行與停止，打開開關(guān)2，線粒體處的紅色LED燈一直閃爍，代表在細(xì)胞活動中一直提供能量；開關(guān)3控制著分泌蛋白經(jīng)過的路徑，打開開關(guān)3，流水線式LED燈依次經(jīng)過核糖體、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體，及高爾基體上脫落下的囊泡，逐漸靠近細(xì)胞膜，代表分泌蛋白在核糖體上合成，并經(jīng)過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體加工，由囊泡包裹，最終與細(xì)胞膜融合，分泌到細(xì)胞外。開關(guān)順序?yàn)椋合却蜷_開關(guān)1，代表活細(xì)胞；打開開關(guān)2、3，代表分泌蛋白質(zhì)合成與運(yùn)輸中，線粒體一直在提供能量。另外，變壓器還接出一個按鈕式開關(guān)，按動時可以調(diào)節(jié)流水線式LED燈和紅色LED燈閃爍的快慢，代表合成及分泌蛋白質(zhì)的快慢。

5 反思與總結(jié)

此模型經(jīng)過課堂實(shí)踐使用，效果頗好。模型的使用，提高了學(xué)生的興趣和課堂注意力，清晰動態(tài)地展示了分泌蛋白合成和運(yùn)輸過程中，細(xì)胞器協(xié)調(diào)配合、密切合作的過程。該過程將知識化繁為簡，突破了重難點(diǎn)；學(xué)生參與模型的制作和演示，提高動手能力；學(xué)生體會到了細(xì)胞的復(fù)雜和精巧，認(rèn)識到細(xì)胞是自我調(diào)控高度有序的、是基本的生命系統(tǒng)。此模型明顯地改善了課堂教學(xué)，讓學(xué)生樂于學(xué)。教學(xué)中實(shí)現(xiàn)了新課改的三維目標(biāo)、提高生物科學(xué)素養(yǎng)等新理念。另外，此模型制作牢固，使用方便，成本低廉，很好地摒棄了教學(xué)中常用的簡易手工模型不易保存、較小不直觀等缺點(diǎn)，具有較好的實(shí)際應(yīng)用價值。

[1]余彭娜,馮曉珍.“分泌蛋白的運(yùn)輸途徑”的教具制作及演示教學(xué)[J].生物學(xué)教學(xué),2013,38(4):32.

[2] 趙占良.人教版高中生物課標(biāo)教材中的科學(xué)方法體系[J].中學(xué)生物教學(xué),2007(3):4-7.

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文件編號：1003-7586(2017)10-0050-02