[发明专利]一种ATP合酶的工作机制演示教具

说明书

本发明提供一种ATP合酶的工作机制演示教具，包括底座、a亚基机构、c亚基机构以及控制器，所述a亚基机构、c亚基机构均安装在底座上方，所述a亚基机构通过支腿安装在底座的上方，所述a亚基机构的内部设置有质子通道，所述质子通道的底部两侧分别设置有红外发射器以及红外接收器，所述a亚基机构的上方设置有固定杆，所述固定杆上缠绕有连接线，所述连接线的一端缠绕在固定杆上，所述卡槽内放置有c亚基演示板，所述底座内部设置有电池以及控制器，所述继电器通过电线连接控制器，本发明具有如下的有益效果：教师只需要对应拉动质子球便可以通俗合理的演示整个ATP合酶的工作过程，更方便学生理解。

技术领域

本发明是一种ATP合酶的工作机制演示教具，属于演示教具设备领域。

背景技术

ATP合酶广泛存在于线粒体，叶绿体，原核藻，异养菌和光合细菌中，是生物体能量代谢的关键酶。该酶分别位于类囊体膜，质膜或线粒体内膜上，参与氧化磷酸化与光和磷酸化反应，在跨膜质子动力势的推动下催化合成生物体的能量“通货”-ATP。ATP合酶的F0部分比鞭毛的动力结构的直径将近小一半。鞭毛的运动要经过几百个步骤，而ATP合酶的运动只需要几步。

在研究氧化磷酸化形成ATP的化学渗透学说时，ATP合酶的作用表现得尤为明显，因此在研究和教学时都需要充分了解ATP合酶的工作原理。然而在教学领域中，现只能通过理论知识或者是书本上的图片来讲解和分析ATP合酶，这种常用的教学方法缺乏生动性，也不利于学生的认知和消化。

中国专利CN 208819492 U提及了一种用于教学的动态ATP合酶分子教具，包括分子部与黑箱部，分子部包括第一基座(4)、第二基座(5)、外轴(3)、中轴(7)、6个插瓣球(2)、顶盖(1)；黑箱部包括箱体、第一齿轮(13)、第二齿轮(14)、电机(16)、舵机(15)；本实用新型结构简单，方便携带，自动化程度高，并且能够在教学过程中展示ATP合酶的外观结构，使学生更清晰地了解ATP合酶的运作原理，但是其实质上只是实现了关于六聚体的旋转，对于ATP合酶的工作机制中的其他操作步骤均未提及，该旋转也只是单独旋转，并不能帮助学生理解什么时候六聚体应该旋转。

中国专利CN 102938225 B公开了一种ATP合酶模型教具，包括旋转部与支撑部，所述旋转部包括轴杆、插瓣球、第一球体、第二球体，所述的插瓣球、第一球体、第二球体自上而下依次套设在所述轴杆上，所述支撑部包括轴杆基座、连接杆基座、弯曲的连接杆、设置在所述连接杆顶端的顶球，所述连接杆对称设置在所述连接杆基座外表面，所述轴杆顶端与所述顶球转动连接，所述轴杆下端与所述轴杆基座转动连接，其缺陷和中国专利CN208819492 U相同，基本上只是简单的展示了六聚体的旋转，并不能帮助学生理解整个的ATP合酶的工作过程。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明目的是提供一种ATP合酶的工作机制演示教具，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种ATP合酶的工作机制演示教具，包括底座、a亚基机构、c亚基机构以及控制器，所述a亚基机构、c亚基机构均安装在底座上方，所述a亚基机构通过支腿安装在底座的上方，所述a亚基机构的内部设置有质子通道，所述质子通道的底部两侧分别设置有红外发射器以及红外接收器，所述a亚基机构的上方设置有固定杆，所述固定杆上缠绕有连接线，所述连接线的一端缠绕在固定杆上，所述连接线的另一端连接质子球，所述c亚基机构安装在电动旋转杆的表面，所述电动旋转杆的顶端连接有六聚体，所述c亚基机构的表面开有卡槽，所述卡槽内放置有c亚基演示板，所述底座内部设置有电池以及控制器，所述电池通过电线连接电动旋转杆，所述电线上设置有继电器，所述继电器通过电线连接控制器，所述控制器还通过电线连接旋转开关。

进一步地，所述支腿设有多个，多个支腿对称的布置在底座与a亚基机构之间，a亚基机构通过支腿实现固定，当c亚基机构旋转时，因为支腿的存在，a亚基机构不会发生倾斜。