ATP合酶模型教具.pdf

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1、发 明 专 利 请 求 书 110101 2010.2 1代理机构内部编号T12356T 此框内容由国家知识产权局填写 申请号 （发明）分案提交日 发明 名称 一种 ATP 合酶模型教具 申请日 发明人 1 朱越雄 不公布姓名 费减审批 发明人 2 曹广力 不公布姓名 5 向外申请审批 发明人 发明人 3 不公布姓名 6 挂号号码 第一发明人国籍 CN 居民身份证件号码 32050219610513004X 姓名或名称：苏州大学 用户代码 申请人类型 1 居民身份证件号码或组织机构代码 46600734-3 电子邮箱 国籍或注册国家（地区）CN 省、自治区、直辖市 320000 市县 3205

2、00 城区（乡）、街道、门牌号苏州工业园区仁爱路 199 号 申请人(1)经常居所地或营业所所在地 CN邮政编码215123 电话 姓名或名称：用户代码 申请人类型 居民身份证件号码或组织机构代码 国籍或注册国家（地区）省、自治区、直辖市 市县 城区（乡）、街道、门牌号 申 请 人(2)经常居所地或营业所所在地 邮政编码 电话 姓名或名称：用户代码 申请人类型 居民身份证件号码或组织机构代码 国籍或注册国家（地区）省、自治区、直辖市 市县 城区（乡）、街道、门牌号 10 申 请 人 申 请 人(3)经常居所地或营业所所在地 邮政编码 电话 说 明 书 摘 要 100004 2010.2 1 本

3、发明公开了一种 ATP 合酶模型教具，包括旋转部与支撑部，其特征在于：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。本发明结构简单、方便携带并且能够展示 ATP 合酶的外观结构以及工作原理。权 利 要 求 书 100001 2010.2 11.一种 ATP 合酶模型教具，包括旋转部与支撑部，其特征在于：所述旋转部包括轴杆、插瓣球、第一球体、第二球

4、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。2.根据权利要求 1 所述的一种 ATP 合酶模型教具，其特征在于：所述插瓣球由三个大插瓣和三个小插瓣相间组成，所述大插瓣、小插瓣与所述轴杆通过卡扣组合，所述第一球体与第二球体内设置有竖直贯通的条状凹槽，所述轴杆上设置有与所述条状凹槽配合的卡条。3.根据权利要求 1 所述的一种 ATP 合酶模型教具，其特征在于：所述连接杆与所述连接杆基座通过卡

5、扣组合，所述连接杆顶端与所述顶球通过卡扣组合。4.根据权利要求 1 所述的一种 ATP 合酶模型教具，其特征在于：所述轴杆基座的外表面均匀设置有十二条竖直贯通的半圆形凹槽。5.根据权利要求 1 所述的一种 ATP 合酶模型教具，其特征在于：所述连接杆基座上有一贯通的圆形通道。6.根据权利要求 1 所述的一种 ATP 合酶模型教具，其特征在于：所述轴杆与所述顶球采用轴承连接，所述轴杆与所述轴杆基座采用轴承连接。说 明 书 2 一种一种 ATP 合酶模型教具合酶模型教具 技术领域技术领域 0001 本发明涉及一种模型教具，尤其涉及一种 ATP 合酶模型教具。背景技术背景技术 0002 ATP 合酶

6、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合磷酸化反应，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。0003 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

7、于学生的认知和消化。发明内容发明内容 0004 本发明的目的提供一种结构简单、方便携带并且能够展示 ATP 合酶的外观结构以及工作原理的 ATP 合酶模型教具。0005 为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：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。0006 优选地，所述插瓣球由三个大插瓣和三

8、个小插瓣相间组成，所述大插瓣、小插瓣与所述轴杆通过卡扣组合，所述第一球体与第二球体内设置有竖直贯通的条状凹槽，所述轴杆上设置有与所述条状凹槽配合的卡条。0007 优选地，所述连接杆与所述连接杆基座通过卡扣组合，所述连接杆顶端与所述顶球通过卡扣组合。0008 优选地，所述轴杆基座的外表面均匀设置有十二条竖直贯通的半圆形凹槽。0009 优选地，所述连接杆基座上有一贯通的圆形通道。0010 优选地，所述轴杆与所述顶球采用轴承连接，所述轴杆与所述轴杆基座采用轴承连接。说 明 书 3 0011 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：1、由于本发明转动部位采用轴承连接，减少了摩擦力，使得

9、模型在转动时更流畅。0012 2、由于本发明是个三维立体模型，能使使用者更容易了解 ATP 合酶的结构和工作原理，更适用于教学。0013 3、由于本发明采用拆装结构，不仅能够节省运输空间，降低运输成本，还能够增加使用者的动手能力，加深记忆，更加深入了解 ATP 合酶的构造以及工作原理。附图说明附图说明 0014 图 1 为本发明实施例的立体图；图 2 为俯视图；图 3 为侧视图；图 4 为图 2 的 A-A 剖视图；图 5 为拆装示意图。0015 其中：1、顶球；2、轴杆；3、轴杆基座；4、大插瓣；5、小插瓣；6、第一球体；7、第二球体；8、连接杆；9、连接杆基座；10、第一轴承；11、第二轴

10、承；13、插瓣球；14、卡条；15、半圆形凹槽；16、中心孔；17、通道。具体实施方式具体实施方式 0016 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：实施例一：参照附图 1-6 所示。0017 一种 ATP 合酶模型教具，包括旋转部与支撑部，旋转部包括轴杆 2、插瓣球 13、第一球体 6、第二球体 7，插瓣球 13、第一球体 6、第二球体 7 自上而下依次套设在轴杆 2 上，支撑部包括轴杆基座 3、连接杆基座 9、弯曲的连接杆 8、设置在连接杆 8 顶端的顶球 1，连接杆 8 对称设置在连接杆基座 9 外表面，轴杆 2 顶端与顶球 1 转动连接，轴杆 2 下端与轴杆基座 3 转动连接。001

11、8 插瓣球 13 由三个大插瓣 4 和三个小插瓣 5 相间组成，大插瓣 4、小插瓣 5 与轴杆 2通过卡扣组合，第一球体 6 与第二球体 7 内设置有竖直贯通的条状凹槽，轴杆上设置有与条状凹槽配合的卡条 14。连接杆 8 与连接杆基座 9 通过卡扣组合，连接杆 8 顶端与顶球 1 通过卡扣组合。轴杆基座 3 的外表面均匀设置有十二条竖直贯通的半圆形凹槽 15。连接杆基座 9上有一贯通的圆形通道 17。轴杆 2 与顶球 1 采用第一轴承 10 连接，轴杆与轴杆基座采用第二轴承 11 连接。0019 ATP 合酶模型教具组装方式：将轴杆 2 底部安装到轴杆基座 3 中心孔 16 的轴承中；依说 明

12、 书 4 次在轴杆 2 上套入第二球体 7、第一球体 6，在套入时使第一球体 6、第二球体 7 内的卡槽对准轴杆上的条状卡条 14；将大小插瓣依次间隔安装在轴杆 2 上；将顶球 1 安装在轴杆 2 顶端；将两根连接杆 8 安装在连接杆基座 9 两侧；最后把连接杆 8 顶端插入顶球 1 上预留的卡扣即可。0020 在使用时，转动插瓣球表示使 ADP 与 Pi 合成 ATP，反方向转动插瓣球则表示 ATP 水解成 ADP 与 Pi。0021 在完整的 ATP 合酶模型教具中，显示了 ATP 合酶的基本结构和作用原理，ATP 合酶是有嵌埋在原核生物细胞膜上或真核生物线粒体内膜上的基部 F0（轴杆基座

13、 3、连接杆 8、连接杆基座 9）和伸展在膜外头部 F1（顶球 1、插瓣球 13、轴杆 2、第一球体 6、第二球体 7）所组成。其中 F1是 ATP 合酶的催化中心，为一种五肽复合物33，其中的三个亚基（小插瓣 5），催化 ADP+Pi=ATP 可逆反应的分子内转化反应。亚基（小插瓣 5）可发生三种构象变化：一种有利于使 ADP 与 Pi 相结合，第二种可使 ADP 与 Pi 合成 ATP，第三种则可使 ATP 释放。F0是一个 3 肽复合物（ab2c12），其中 a 亚基（连接杆基座 9）有质子跨膜通道（通道 17），而 b 亚基（连接杆 8）则从膜上延伸到膜外，并沿着两个 b 亚基（连接杆

14、8）和一个亚基（顶球 1）构成一个类似马达定子的构造。、亚基（第一球体 6、第二球体 7）起着马达转子轴心的作用，而十二个 c 亚基（轴杆基座 3）则起着轴承的作用。当质子从膜外流入 F0的 a 亚基（连接杆基座 9）中后，通过消耗质子动势可合成 ATP。ATP 合酶的功能是可逆的，故当 ATP 水解时，也可通过同种酶产生质子动势。0022 三维立体结构的模型教具能够使观察者清楚地了解 ATP 合酶的外观、结构以及工作原理，更适用于教学讲解，而拆装结构更有利于使用者加深对 ATP 合酶构造的认知和记忆，并且有利于包装运输，节省包装运输的空间和成本。100003 2010.2 说明书附图 100003 2010.2 说明书附图 100003 2010.2 说明书附图 100003 2010.2 说明书附图 100003 2010.2 说明书附图