一种模拟细菌蛋白质合成的教学用具的制作方法

本实用新型属于教学教具技术领域，具体涉及一种模拟细菌蛋白质合成的教学用具。

背景技术：

目前，蛋白质生物合成只有教学示意图，该示意图主要从平面的角度描述蛋白质合成的延伸阶段，不能动态显示蛋白质合成的起始阶段、延伸阶段和终止阶段，使学生在学习该部分内容时理解困难，从而增加对抗菌药物(红霉素、氯霉素、林可霉素、四环素)的作用机制的学习难度，基础知识理解不透、掌握不扎实，为以后走向工作岗位埋下隐患。因此，需要研制一种能够动态显示蛋白质合成的起始阶段、延伸阶段和终止阶段，把抽象的知识点与具体实物相联系，来辅助教学，让学生学习起来更轻松，理解并记住所学知识，最终运用到以后的工作中去。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种能够动态显示蛋白质合成的起始阶段、延伸阶段和终止阶段，把抽象的知识点与具体实物相联系，来辅助教学，让学生学习起来更轻松，理解并记住所学知识，最终运用到以后的工作中去。

本实用新型的目的是这样实现的，包括大亚基模型、小亚基模型、mRNA模型、tRNA模型和底架，大亚基模型包括圆盘和圆盘驱动装置，圆盘上周向均匀设置有多肽链模型，多肽链模型包括氨基酸小球、软连接和挂杆，氨基酸小球通过软连接和挂杆与圆盘连接；

mRNA模型包括上滑块和下滑块，上滑块和下滑块的一端通过连接块连接，连接块另一端与驱动mRNA模型来回滑行的气缸连接，上滑块上设置有密码配对位，密码配对位下方设置有可以上下移动的套管，下滑块的下端设置有磁铁；小亚基模型采用能被磁铁吸附的铁质材料制成；

tRNA模型包括一对开闭半环、支撑管和铆钉，一对开闭半环通过铆钉对称设置在支撑管的两侧，在没有外力作用的情况下，一对开闭半环能够依靠自身重心偏下的特点围绕铆钉向外打开；

底架包括支腿、轨道、后支撑和弧形凸起块，轨道设置在支腿上方，并处于上滑块和下滑块之间，两支腿上均设置有供下滑块滑行穿过的开孔，弧形凸起块设置在上滑块上表面，并与大亚基模型配合安装，后支撑安装在右部支腿的外侧，用于支撑和导向下滑块滑行。

进一步地，上滑块的密码配对位至少包括四个，tRNA模型可以从密码配对位内放入或取出。

进一步地，圆盘驱动装置包括底座、电机和带传动，电机安装在底座的水平板上，圆盘安装在底座的立板上，电机通过带传动连接圆盘。

进一步地，气缸通过气缸支座安装在地面上。

本实用新型的有益效果：该教学用具是用来模拟细菌蛋白质的合成，能够动态地显示细菌蛋白质合成的起始阶段、延伸阶段和终止阶段，使学生在学习该部分内容时容易理解，从而有利于掌握抗菌药物的作用机制的学习，本实用新型把抽象的知识点与具体实物相联系，来辅助老师教学，让学生学习起来更轻松，理解并记住所学知识，最终运用到以后的工作中去。

附图说明

图1为蛋白质合成的延伸阶段和终止阶段示意图。

图2为蛋白质合成的起始阶段示意图。

图3为tRNA模型结构示意图。

图4为圆盘驱动装置结构示意图。

图中：1-小亚基模型，2-磁铁，3-底架，31-支腿，32-轨道，33-后支撑，34-弧形凸起块，4-mRNA模型，41-下滑块，42-上滑块，43-套管，44-密码配对位，45-连接块，5-tRNA模型，51-开闭半环，52-支撑管，53-铆钉，6-多肽链模型，61-氨基酸小球，62-软连接，63-挂杆，7-大亚基模型，71-圆盘，72-底座，73-电机，74-带传动，8-气缸，9-气缸支座。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1～4所示，本实用新型包括大亚基模型7、小亚基模型1、mRNA模型4、tRNA模型5和底架3，大亚基模型7包括圆盘71和圆盘驱动装置，圆盘71上周向均匀设置有多肽链模型6，多肽链模型6包括氨基酸小球61、软连接62和挂杆63，氨基酸小球61通过软连接62和挂杆63与圆盘71连接；

mRNA模型4包括上滑块42和下滑块41，上滑块42和下滑块41的一端通过连接块45连接，连接块45另一端与驱动mRNA模型4来回滑行的气缸8连接，上滑块42上设置有密码配对位44，密码配对位44下方设置有可以上下移动的套管43，下滑块41的下端设置有磁铁2；小亚基模型1采用能被磁铁2吸附的铁质材料制成；

tRNA模型5包括一对开闭半环51、支撑管52和铆钉53，一对开闭半环51通过铆钉53对称设置在支撑管52的两侧，在没有外力作用的情况下，一对开闭半环51能够依靠自身重心偏下的特点围绕铆钉53向外打开；

底架3包括支腿31、轨道32、后支撑33和弧形凸起块34，轨道32设置在支腿31上方，并处于上滑块42和下滑块41之间，两支腿31上均设置有供下滑块41滑行穿过的开孔，弧形凸起块34设置在上滑块42上表面，并与大亚基模型7配合安装，后支撑33安装在右部支腿31的外侧，用于支撑和导向下滑块41滑行。

上滑块42的密码配对位44至少包括四个，tRNA模型5可以从密码配对位44内放入或取出。当密码配对位44的位置处于轨道32上表面时，密码配对位44的外圆周抵住tRNA模型5的一对开闭半环51，防止其打开；当密码配对位44的位置处于轨道32上的弧形凸起块34时，tRNA模型5被套管43顶出，tRNA模型5的一对开闭半环51被打开。

圆盘驱动装置包括底座72、电机73和带传动74，电机73安装在底座72的水平板上，圆盘71安装在底座72的立板上，电机73通过带传动74连接圆盘71。

气缸8通过气缸支座9安装在地面上。

本实用新型的工作原理是这样的，在药理学上细菌蛋白质的生物合成分三个步骤：1、翻译的起始阶段包括：核糖体大亚基(50S)、小亚基(30S)分离；小亚基与mRNA结合；形成起始复合物(70S)。2、翻译的延长阶段包括：进位、成肽、转位。3、翻译的终止阶段，肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、大、小亚基等分离。

结合本实用新型，起始阶段(如图2)为：小亚基模型1放置在地面上，与大亚基模型7分开，当启动气缸8时，mRNA模型4向右滑动，下滑块41下方的磁铁2向右接近小亚基模型1，当磁铁2的磁力足够强时，将小亚基模型1吸附上来与mRNA模型4结合，完成了翻译的初始阶段。

延长阶段和终止阶段(如图1)为：继续拉动mRNA模型4向右滑行，启动圆盘驱动装置带动圆盘71匀速转动，将tRNA模型5手动放入右侧第一个密码配对位44内，由于密码配对位44下方活动设置有套管43，套管43随着mRNA模型4向右滑动的过程中遇到了弧形凸起块34，将套管43向上顶出，这时放置在密码配对位44内tRNA模型5也被顶出，tRNA模型5上的一对开闭半环51被打开，旋转的圆盘71上挂着的氨基酸小球61进入两开闭半环51内，形象模拟了细菌蛋白质的氨基酰-tRNA进位的过程；随后第二个密码配对位44内也放置了tRNA模型5，第二个密码配对位44内的tRNA模型5在向右滑动的过程中也遇到弧形凸起块34，第二个tRNA模型5一对开闭半环51被打开，随后的氨基酸小球61又进入该开闭半环51内，形象地模拟了氨基酰-tRNA进入并结合到大亚基内；此时mRNA模型4继续向右滑行，第一个密码配对位44内的tRNA模型5随着弧形凸起块34向下滑动，套管43也随着向下移动，tRNA模型5又逐渐回到密码配对位44里面，由于密码配对位44外圆周的限制作用，使tRNA模型5的两开闭半环51收拢，氨基酸小球61被包裹在两开闭半环51内，又由于圆盘71的转动，迫使氨基酸小球61迅速将tRNA模型5带出脱离mRNA模型4，随后tRNA模型5在无外力约束的情况下，两开闭半环51自动打开，tRNA模型5与氨基酸小球61分离，第二个密码配对位44内的tRNA模型5也重复进行上述过程，以此类推，多个氨基酸小球61就形成多肽链模型6，这样就形象地模拟了细菌蛋白质生物合成的翻译延长阶段进位、成肽、转位的过程，以及翻译的终止阶段肽链从肽酰-tRNA中释出，mRNA、大、小亚基分离的过程。

利用该模型，药理学的老师们就可以将红霉素、氯霉素、林可霉素、四环素四种药物的作用部位和机制分段分部分演示出来，帮助学生理解和记忆，加深学生的印象，提高学习效率。