玩转动物细胞三维结构模型

◆四川省通江县第二中学 冯 艺 陶雨能

一、创作背景

目前，市场上已有的动物细胞模型教具存在以下缺点：

一是没有展现出细胞膜的立体结构。二是没有体现出细胞器和细胞核在细胞中的固定方法，即没有体现出细胞骨架的作用。三是细胞器的结构不完整，包括内质网的结构不完整，没有区分光面内质网和粗面内质网的结构差异；中心体的结构表示模糊；线粒体没有体现出双层膜、质粒和核糖体等结构；没有区分游离核糖体和附着核糖体。四是整体模型类似平面结构，空间排布效果不强。

针对现有模型的不足，结合高中生物教材的细胞核结构图、动物细胞结构图和细胞膜结构图，我们将细胞的各个结构融为一体，展现在一个完整的三维细胞中，形象地展示出细胞各组成结构的空间排布，帮助学生观察细胞的微观结构，从而使其更容易把握细胞结构的完整性及其结构与功能相适应的特点。

二、材料准备

采用模型建构的方法，将模型呈现在直径为40cm的透明球体中。构建模型的各个结构所用材料如表1。

表1

三、作品结构

图1 模型结构图

模型几乎包含了高中生物课程标准对动物细胞结构的所有知识要求，不仅科学、准确，而且美观、直观。模型结构包括以下几个部分。

1.细胞膜模型

流动镶嵌模型，包括磷脂双分子层、膜蛋白、糖蛋白。

2.细胞器模型

（1）内质网：光面内质网（无核糖体附着）、粗面内质网（有核糖体附着）。

（2）核糖体：附着核糖体、游离核糖体。

（3）高尔基体：由扁平膜囊和囊泡组成。

（4）溶酶体：小球状。

（5）中心体：由两个相互垂直的中心粒组成，每个中心粒由9束三连体微管组成。

（6）线粒体：包括外膜、内膜、核糖体、环状DNA、基质等。

3.细胞核模型

包括核膜、核孔、染色质、核仁。

4.细胞骨架模型

包括微管、中间丝、微丝。

四、创新点

1.将细胞膜的结构与细胞器、细胞核的结构结合，展示了磷脂双分子层在细胞中的立体排布以及细胞内部的结构。

2.充分体现出细胞骨架在细胞中对细胞器、细胞核的固定作用。

3.各个细胞器和细胞核可以自由取出观察结构。

4.细胞的各个结构严格按照教材要求制作并在查阅资料后予以补充完善。例如粗面内质网和光面内质网的结构不同；中心粒由9组三联体微管排列而成，呈桶状；内质网膜与核膜、细胞膜相连；线粒体能进行半自主自我复制，具有环状DNA和核糖体；糖蛋白、各个细胞器的颜色以及细胞核的颜色严格依据教材图片设计，便于学生识别、观察。

5.支架的独特设计可以使细胞呈立体状，便于教师在讲台上展示细胞结构，学生在座位上观察。

6.模型后面的灯光可以照亮细胞内部结构，便于师生观察磷脂双分子层的立体结构和细胞内各个结构的空间分布。

图2 模型支架和灯光设计