一种模拟G蛋白循环的教具

一种模拟g蛋白循环的教具
技术领域
1.本实用新型属于模拟教具技术领域，尤其涉及一种模拟g蛋白循环的教具。


背景技术：

2.g蛋白循环的过程如下：
3.①
静息状态下，g蛋白α亚基结合gdp，此时与β亚基、γ亚基聚合成异三聚体。
4.②
当g蛋白耦联受体接收信号后，下游g蛋白中的α亚基结合的gdp被gtp替换，活化的g蛋白α亚基与β亚基、γ亚基分开，从异三聚体解离下来。
5.③
α亚基发挥gtp酶的活性，水解gtp为gdp，此时g蛋白α亚基失活，再次与β亚基、γ亚基聚合。
6.g蛋白耦联受体是七跨膜蛋白，包括胞外结构域、胞膜结构域、胞内结构域。胞外结构域包括氨基端、第一胞外环结构、第二胞外环结构、第三胞外环结构；胞膜结构域是7个嵌入细胞膜中的螺旋结构；胞内结构域包括羧基端、第一胞内环结构、第二胞内环结构、第三胞内环结构，其中第三胞内环结构域与g蛋白α亚基耦联。
7.细胞生物与遗传学教学过程中，需向学生演示细胞膜受体g蛋白耦联受体下游g蛋白静息-活化-失活的循环过程，便于学生学习g蛋白循环过程。但是g蛋白循环过程较为复杂，学生学习时难以理解，传统面授教学过程中，主要以文字叙述、图画描述，学生缺乏主动性。


技术实现要素：

8.为克服现有技术中存在的传统面授教学过程中，主要以文字叙述、图画描述g蛋白循环过程，学生学习时难以理解，且学生缺乏主动性的问题，本实用新型提供一种模拟g蛋白循环的教具。
9.本实用新型具体通过以下技术方案实现：
10.提供一种模拟g蛋白循环的教具，包括第一条形板、第一异形拼接板、第二异形拼接板、第三异形拼接板、第一椭圆板、柔性钢丝及第三椭圆板；
11.所述第一条形板用于模拟细胞膜，所述第一异形拼接板用于模拟γ亚基，所述第二异形拼接板用于模拟β亚基，所述第三异形拼接板用于模拟α亚基，所述第一椭圆板用于模拟gtp，所述第三椭圆板用于模拟gdp；
12.所述第一条形板、所述第一异形拼接板、所述第二异形拼接板、所述第三异形拼接板、所述第一椭圆板及所述第三椭圆板背面均设置第一磁条贴；
13.所述柔性钢丝弯折成近似g蛋白耦联受体的形状，并上下穿过所述第一条形板，所述第三异形拼接板和所述第一异形拼接板上端均能够贴紧在所述第一条形板下端。
14.作为本实用新型的进一步说明，所述教具还包括第二椭圆板，所述第二椭圆板背面设置第一磁条贴，所述第二椭圆板用于模拟配体。
15.作为本实用新型的进一步说明，所述第一条形板、所述第一异形拼接板、所述第二
异形拼接板、所述第三异形拼接板、所述第一椭圆板、所述第二椭圆板及所述第三椭圆板均采用轻质泡沫材料制成。
16.作为本实用新型的进一步说明，所述第一条形板、所述第一异形拼接板、所述第二异形拼接板、所述第三异形拼接板、所述第一椭圆板、所述第二椭圆板及所述第三椭圆板上粘贴有标记贴。
17.作为本实用新型的进一步说明，所述柔性钢丝包括曲线段和螺旋段，所述第一条形板上设置多个u型卡口，所述螺旋段固定于所述u型卡口。
18.作为本实用新型的进一步说明，所述u型卡口的开口端直径小于所述u型卡口的最大直径，所述螺旋段与所述u型卡口内壁之间存在挤压作用力。
19.作为本实用新型的进一步说明，所述第一异形拼接板和所述第二异形拼接板的邻接侧面上均设置第二磁条贴。
20.作为本实用新型的进一步说明，所述第三异形拼接板侧端还设置有用于配合所述第一椭圆板或所述第三椭圆板的凹口。
21.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益的技术效果：
22.本实用新型提供的模拟g蛋白循环的教具首次使用自制教具向学生演示g蛋白循环过程；该教具能够简化复杂的蛋白结构和复杂的g蛋白循环过程，实现在课堂中向学生更加生动的演示g蛋白耦联受体下游g蛋白循环过程，有助于学生快速理解、领悟g蛋白循环过程，吸引学生注意力，调动学生的主观能动性。
附图说明
23.图1为本实用新型提供的模拟g蛋白循环的教具展示静息状态下蛋白异三聚体时的效果图；
24.图2和图3为本实用新型提供的模拟g蛋白循环的教具展示g蛋白与g蛋白耦联受体作用过程的效果图；
25.图4为本实用新型提供的模拟g蛋白循环的教具展示g蛋白耦联受体时的效果图；
26.图5为本实用新型提供的模拟g蛋白循环的教具中u型卡口的结构示意图。
27.附图标记说明
28.第一条形板1、u型卡口101、开口端1011、第一异形拼接板2、第二异形拼接板3、第三异形拼接板4、凹口401、第一椭圆板5、柔性钢丝6、曲线段601、螺旋段602、第二椭圆板7、第二磁条贴8、第三椭圆板9、第一磁条贴10。
具体实施方式
29.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
30.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都
属于本实用新型保护的范围。
31.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
32.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
33.此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
34.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
35.下面将结合具体实施例对本实用新型的技术方案加以解释。
36.如图1-5所示，提供一种模拟g蛋白循环的教具，包括第一条形板1、第一异形拼接板2、第二异形拼接板3、第三异形拼接板4、第一椭圆板5、柔性钢丝6及第三椭圆板9；
37.所述第一条形板1用于模拟细胞膜，所述第一异形拼接板2用于模拟γ亚基，所述第二异形拼接板3用于模拟β亚基，所述第三异形拼接板4用于模拟α亚基，所述第一椭圆板5用于模拟gtp，所述第三椭圆板9用于模拟gdp；
38.所述第一条形板1、所述第一异形拼接板2、所述第二异形拼接板3、所述第三异形拼接板4、所述第一椭圆板5及所述第三椭圆板9背面均设置第一磁条贴10；
39.所述柔性钢丝6弯折成近似g蛋白耦联受体的形状，并上下穿过所述第一条形板1，所述第三异形拼接板4和所述第一异形拼接板2上端均能够贴紧在所述第一条形板1下端。
40.所述教具还包括第二椭圆板7，所述第二椭圆板7背面设置第一磁条贴10，所述第二椭圆板7用于模拟配体。
41.上述第一磁条贴10的设置，能够方便的将该教具的各个拼接组件粘贴在教学黑白上进行展示，并方便固定每个拼接组件的位置，从而实现各个拼接组件的自由组合。
42.在一种可实现的方式中，为了减轻教具的整体重量和减少制作成本，所述第一条形板1、所述第一异形拼接板2、所述第二异形拼接板3、所述第三异形拼接板4、所述第一椭圆板5、所述第二椭圆板7及所述第三椭圆板9均采用轻质泡沫材料制成。
43.在一种可实现的方式中，为了方便区分不同的拼接组件所模拟的细胞生物体，所述第一条形板1、所述第一异形拼接板2、所述第二异形拼接板3、所述第三异形拼接板4、所述第一椭圆板5、所述第二椭圆板7及所述第三椭圆板9上粘贴有标记贴。
44.在一种可实现的方式中，所述柔性钢丝6包括曲线段601和螺旋段602，所述第一条形板1上设置多个u型卡口101，所述螺旋段602固定于所述u型卡口101；所述u型卡口101的
开口端1011直径小于所述u型卡口101的最大直径(如图5所示)，所述螺旋段602与所述u型卡口101内壁之间存在挤压作用力。
45.由于嵌入细胞膜的g蛋白耦联受体是螺旋结构的，因此为了更加生动的展示g蛋白耦联受体的结构特点，从而将柔性钢丝6上弯折七个螺旋段602，该处螺旋段602的另一重要作用为方便柔性钢丝6固定在第一条形板1上，在进行固定时，首先将螺旋段602进行拉伸，使其螺旋直径变小，从而便可将其顺利通过u型卡口101的开口端1011，当螺旋段602卡入u型卡口101内后，便会存在一定恢复力，从而与u型卡口101内壁之间存在一定挤压作用力，最终实现柔性钢丝6的位置固定。
46.在一种可实现的方式中，为了方便第一异形拼接板2和第二异形拼接板3之间的粘连，从而展示出β亚基与γ亚基相关联的特点，所述第一异形拼接板2和所述第二异形拼接板3的邻接侧面上均设置第二磁条贴8，利用第二磁条贴8的磁性作用，实现第一异形拼接板2和第二异形拼接板3之间的粘连。
47.在一种可实现的方式中，为了方便展示α亚基具有gtp/gdp的结合位点，所述第三异形拼接板4侧端还设置有用于配合所述第一椭圆板5或所述第三椭圆板9的凹口401。
48.该教具的教学展示过程如下(在进行模拟展示教学时，第一条形板1下方模拟细胞膜内侧，第一条形板1上方模拟细胞膜外侧)：
49.①
静息状态下，g蛋白α亚基结合gdp，此时与β亚基、γ亚基聚合成异三聚体，该状态可以利用教具的相应模拟组件组合后，拼接形成如图1所示的状态进行展示，其中第一异形拼接板2和第二异形拼接板3之间采用第二磁条贴8进行粘接。
50.②
当配体与g蛋白耦联受体结合后，受体构象发生变化，受体胞内第三环结构与g蛋白耦联，g蛋白中的α亚基结合的gdp被gtp替换，活化的g蛋白α亚基与β亚基、γ亚基分开，从异三聚体解离下来，上述过程可以利用教具的相应模拟组件组合后，拼接形成如图2和3所示的状态进行展示。
51.③
当α亚基发挥gtp酶的活性，水解gtp为gdp，此时g蛋白α亚基失活，再次与β亚基、γ亚基聚合，便可再次恢复为如图1所示的状态，最终将整个g蛋白循环过程展示完。
52.g蛋白耦联受体是七跨膜蛋白，包括胞外结构域、胞膜结构域、胞内结构域。胞外结构域包括氨基端、第一胞外环结构、第二胞外环结构、第三胞外环结构；胞膜结构域是7个嵌入细胞膜中的螺旋结构；胞内结构域包括羧基端、第一胞内环结构、第二胞内环结构、第三胞内环结构。其中第三胞内环结构域与g蛋白α亚基耦联。该g蛋白耦联受体可以采用该教具中单独的第一条形板1和柔性钢丝6组合后进行展示，如图4所示。
53.本实用新型提供的模拟g蛋白循环的教具首次使用自制教具向学生演示g蛋白循环过程；该教具能够简化复杂的蛋白结构和复杂的g蛋白循环过程，实现在课堂中向学生更加生动的演示g蛋白耦联受体下游g蛋白循环过程，有助于学生快速理解、领悟g蛋白循环过程，吸引学生注意力，调动学生的主观能动性。
54.以上给出的实施例是实现本实用新型较优的例子，本实用新型不限于上述实施例。本领域的技术人员根据本实用新型技术方案的技术特征所做出的任何非本质的添加、替换，均属于本实用新型的保护范围。