玩轉(zhuǎn)動物細(xì)胞三維結(jié)構(gòu)模型

馮藝 陶雨能

一、創(chuàng)作背景

目前，市場上已有的動物細(xì)胞模型教具存在以下缺點(diǎn)：

一是沒有展現(xiàn)出細(xì)胞膜的立體結(jié)構(gòu)。二是沒有體現(xiàn)出細(xì)胞器和細(xì)胞核在細(xì)胞中的固定方法，即沒有體現(xiàn)出細(xì)胞骨架的作用。三是細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)不完整，包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不完整，沒有區(qū)分光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)差異;中心體的結(jié)構(gòu)表示模糊;線粒體沒有體現(xiàn)出雙層膜、質(zhì)粒和核糖體等結(jié)構(gòu);沒有區(qū)分游離核糖體和附著核糖體。四是整體模型類似平面結(jié)構(gòu)，空間排布效果不強(qiáng)。

針對現(xiàn)有模型的不足，結(jié)合高中生物教材的細(xì)胞核結(jié)構(gòu)圖、動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)圖和細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)圖，我們將細(xì)胞的各個結(jié)構(gòu)融為一體，展現(xiàn)在一個完整的三維細(xì)胞中，形象地展示出細(xì)胞各組成結(jié)構(gòu)的空間排布，幫助學(xué)生觀察細(xì)胞的微觀結(jié)構(gòu)，從而使其更容易把握細(xì)胞結(jié)構(gòu)的完整性及其結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的特點(diǎn)。

二、材料準(zhǔn)備

采用模型建構(gòu)的方法，將模型呈現(xiàn)在直徑為40cm的透明球體中。構(gòu)建模型的各個結(jié)構(gòu)所用材料如表1。

三、作品結(jié)構(gòu)

模型幾乎包含了高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)對動物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的所有知識要求，不僅科學(xué)、準(zhǔn)確，而且美觀、直觀。模型結(jié)構(gòu)包括以下幾個部分。

1.細(xì)胞膜模型

流動鑲嵌模型，包括磷脂雙分子層、膜蛋白、糖蛋白。

2.細(xì)胞器模型

（1）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)：光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（無核糖體附著）、粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（有核糖體附著）。

（2）核糖體：附著核糖體、游離核糖體。

（3）高爾基體：由扁平膜囊和囊泡組成。

（4）溶酶體：小球狀。

（5）中心體：由兩個相互垂直的中心粒組成，每個中心粒由9束三連體微管組成。

（6）線粒體：包括外膜、內(nèi)膜、核糖體、環(huán)狀DNA、基質(zhì)等。

3.細(xì)胞核模型

包括核膜、核孔、染色質(zhì)、核仁。

4.細(xì)胞骨架模型

包括微管、中間絲、微絲。

四、創(chuàng)新點(diǎn)

1.將細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)與細(xì)胞器、細(xì)胞核的結(jié)構(gòu)結(jié)合，展示了磷脂雙分子層在細(xì)胞中的立體排布以及細(xì)胞內(nèi)部的結(jié)構(gòu)。

2.充分體現(xiàn)出細(xì)胞骨架在細(xì)胞中對細(xì)胞器、細(xì)胞核的固定作用。

3.各個細(xì)胞器和細(xì)胞核可以自由取出觀察結(jié)構(gòu)。

4.細(xì)胞的各個結(jié)構(gòu)嚴(yán)格按照教材要求制作并在查閱資料后予以補(bǔ)充完善。例如粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)不同;中心粒由9組三聯(lián)體微管排列而成，呈桶狀;內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜與核膜、細(xì)胞膜相連;線粒體能進(jìn)行半自主自我復(fù)制，具有環(huán)狀DNA和核糖體;糖蛋白、各個細(xì)胞器的顏色以及細(xì)胞核的顏色嚴(yán)格依據(jù)教材圖片設(shè)計(jì)，便于學(xué)生識別、觀察。

5.支架的獨(dú)特設(shè)計(jì)可以使細(xì)胞呈立體狀，便于教師在講臺上展示細(xì)胞結(jié)構(gòu)，學(xué)生在座位上觀察。

6.模型后面的燈光可以照亮細(xì)胞內(nèi)部結(jié)構(gòu)，便于師生觀察磷脂雙分子層的立體結(jié)構(gòu)和細(xì)胞內(nèi)各個結(jié)構(gòu)的空間分布。