高中生物复习专题二细胞代谢.docx
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高中生物复习专题二细胞代谢
专题二细胞代谢
2013-4-12
基础知识网络构建
1、酶与ATP
2光合作用与细胞呼吸
3、明确以下化合物中“A”的含义
热点例析
光合作用和细胞呼吸的关系
1．光合作用和细胞呼吸关系图解
2．光合作用和细胞呼吸中的物质和能量的变化
（1）物质循环
C：
14CO2
14C3
14C6H12O6
14C3H4O3
14CO2
O：
H
O
18O2
H
O
C18O2
C6H
O6＋H
O
H：
3H2O
[3H]
C
H12O6
[3H]
3H2O
（2）能量变化
3．总光合速率与净光合速率
（1）总光合速率和净光合速率的关系
②光补偿点和光饱和点
光补偿点：
光合作用等于呼吸作用，若改变某一因素（如光照、CO2浓度），使光合作用增强（减弱），而呼吸作用不变，则光补偿点应左移（右移）；若改变某一因素（如温度），使呼吸作用增强（减弱），则光补偿点应右移（左移）。
光饱和点：
当横坐标对应的因素对光合作用最大值不产生影响时，若改变某一因素使光合作用增强（减弱），则光饱和点应右移（左移）。
（考场传真一）
1．（2012·北京理综，1）细胞中不能合成ATP的部位是（ ）
A．线粒体的内膜
B．叶绿体中进行光反应的膜结构
C．内质网的膜
D．蓝藻（蓝细菌）中进行光反应的膜结构
2．（2012·浙江理综，1）人体肝细胞内CO2分压和K＋浓度高于细胞外，而O2分压和Na＋浓度低于细胞外，上述四种物质中通过主动转运进入该细胞的是（ ）
A．CO2B．O2C．K＋D．Na＋
3（2011·太原模拟）下列图表是有关某种酶的实验处理方法及实验结果，相关叙述正确的是（ ）
试管Ⅰ
试管Ⅱ
试管Ⅲ
某酶
2mL
2mL
2mL
pH
8
8
7
温度
60℃
40℃
40℃
反应物
2mL
2mL
2mL
A．甲物质可能抑制该酶的活性
B．该酶比较适合在40℃的环境下起作用
C．该酶在中性环境下的催化效率比碱性环境中高
D．该酶在作用35min后便失去活性
4（2012·广州模拟）下列有关ATP的叙述，正确的是（ D ）
A．一个ATP分子水解可以生成一个脱氧核苷酸分子和两个磷酸分子
B．植物叶肉细胞的线粒体基质、叶绿体基质和细胞质基质中都能产生ATP
C．长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中平均每摩尔葡萄糖生成的ATP量与安静时相等
D．在耗氧量相同的情况下，植物叶肉细胞和根尖细胞产生的ATP量可能相等
5下列有关ATP的叙述，正确的是（ ）
A．线粒体是蓝藻细胞产生ATP的主要场所
B．在叶绿体中ATP的运动方向是由叶绿体基质到叶绿体的囊状结构
C．ATP转化为ADP所释放的能量可以用于叶绿体中H2O的分解或CO2的固定
D．细胞连续分裂时，伴随着ATP与ADP的相互转化
6（2012·河北邯郸3月模拟）下图表示某种酶在不同处理条件（a、b、c）下，催化某化学反应的反应物的量和反应时间的关系，分析此图可获得的信息是（ ）
A．若a、b、c表示酶浓度，则a＞b＞c
B．若a、b、c表示pH，则c＞b＞a
C．若a、b、c表示温度，则一定是a＞b＞c＞
D．若a、b、c表示温度，则不可能是c＞b＞a
7．（2012·河南开封一模）ATP在生物体的生命活动中发挥着重要的作用，下列有关ATP的叙述，不正确的有？
（ ）
①人体成熟的红细胞、蛙的红细胞、鸡的红细胞中均能合成ATP ②若细胞内Na＋浓度偏高，为维持Na＋浓度的稳定，细胞消耗ATP的量增加 ③ATP中的“A”与构成DNA、RNA中的碱基“A”不是同一物质 ④质壁分离和复原实验过程中不消耗ATP ⑤ATP中的能量可以来源于光能、化学能，也可以转化为光能和化学能
A．0项B．1项C．2项D．3项
8．（2012·广东江门一模改编）（双选）经测定某化合物含C、H、O、N、S等元素，对该化合物功能的叙述错误的是（ ）
A．信息传递作用
B．促进生殖器官发育与生殖细胞生成
C．用于基因工程获得黏性末端
D．维持细胞的酸碱平衡
9．（2012·广东揭阳一模改编）（双选）下列关于物质跨膜运输的说法，错误的是（ ）
A．葡萄糖进入红细胞需要载体，不消耗ATP
B．甘油进入小肠绒毛上皮细胞需要消耗ATP
C．细胞膜对离子的吸收具有选择透过性
D．温度对物质跨膜运输的速率没有影响
10．下图中，若表示过氧化氢酶作用于一定量的H2O2（温度和pH等条件都保持最适宜），生成物量与反应时间的关系。
（1）在dmin后曲线变成水平的主要原因是______________________________。
若其他条件不变，将该酶的浓度增加一倍，请在图上画出生成物量变化的曲线。
（2）过氧化氢酶之所以能够加快化学反应的速率是因为它能___________________
____。
Fe3＋也能催化H2O2的分解，但与过氧化氢酶相比，要达到生成物量的最大值，反应时间一般_______
_dmin。
考场传真
（二）
一、呼吸作用与光合作用的物质变化
1．（2012·江苏，23）（双选）下图表示细胞呼吸作用的过程，其中①～③代表有关生理过程发生的场所，甲、乙代表有关物质。
下列相关叙述正确的是（ ）
A．①和③都具有双层生物膜
B．①和②所含酶的种类不同
C．②和③都能产生大量ATP
D．甲、乙分别代表丙酮酸、[H]
2．（2012·福建理综，1）下列有关豌豆的
叙述，正确的是（ ）
A．萌发初期，种子的有机物总重量增加
B．及时排涝，能防止根细胞受酒精毒害
C．进入夜间，叶肉细胞内ATP合成停止
D．叶片黄化，叶绿体对红光的吸收增多
3．下列有关细胞呼吸的说法中，错误的是（ ）
A．通过有氧呼吸分解等质量的糖原和脂肪，后者产生的CO2更多
B．人体细胞无氧呼吸的第二阶段，丙酮酸被[H]还原为乳酸，同时释放能量合成ATP
C．真核生物有氧呼吸的
主要场所是线粒体，线粒体内也存在基因表达的过程
D．通过生产者、消费者和分解者的细胞呼吸，流入生物群落的能量最终散失到无机环境中
4．（2012·郑州质检）下图为植物的某个叶肉细胞中的两种膜结构以及膜上发生的生化反应。
下列有关叙述不正确的是（ ）
A．甲、乙两种膜分别是叶绿体内膜和线粒体内膜
B．图甲中的[H]将要用于C3的还原，图乙中的[H]主要来自丙酮酸分解为CO2的过程
C．甲、乙两种生物膜除产生上述物质外，还均可产生ATP
D．两种膜上发生的生化反应可以同时进行
5．（2012·济南外国语学校质检）下图表示光合作用与呼吸作用过程中物质变化的关系，下列说法不正确的是（ ）
A．能提供给绿色植物各种生命活动所需能量最多的过程是5
B．各种生物体（病毒除外）都能进行的过程是3
C．1、3和4过程产生的[H]都与氧结合产生水
D．2过程需多种酶参与，且需ATP供能
6．（2012·广东中山二模）（双选）下列有关生物膜的说法正确的是（ ）
A．光能转化为化学能是在类囊体膜上进行的
B．丙酮酸的分解是在线粒体内膜上进行的
C．生物膜是指生物体内所有膜结构的统称
D．人等哺乳动物成熟的红细胞可用来制备细胞膜
7．（2012·广东中山二模）（双选）下列关于呼吸作用的叙述中，正确的是（ ）
A．图中①过程的产物除了丙酮酸外还有[H]和ATP
B．在人体内能发生的过程有①②③④
C．能产生ATP的过程是①②
D．线粒体中可以进行①②过程
二、光合作用影响因素
8（2012·江西重点中学协作体第二次联考）下列①～④曲线图均表示光合作用与某些影响因素的关系。
在下列各选项中，错误的是（ ）
A．①图中的X因素可表示CO2浓度
B．②图中Y因素可能代表N、P、K等必需元素
C．③图中，其他条件适宜，当植物缺Mg时，B点将向左移动
D．④图中Z因素（Z3＞Z2＞Z1）可以表示CO2浓度，当光照强度小于C值时，限制光合速率增加的主要因素是光照强度
三、细胞呼吸方式的判断
9、（2012·浙江宁波八校期初测试）有一瓶混合酵母菌和葡萄糖的培养液，当通入不同浓度的氧气时，其产生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。
下列叙述中错误的是（ ）
氧浓度/%
a
b
c
d
产生CO2的量/mol
9
12.5
15
30
产生酒精的量/mol
9
6.5
6
0
A．氧浓度为b时，经有氧呼吸产生的CO2为6mol
B．氧浓度为c时，消耗的葡萄糖有50%通过酒精发酵
C．氧浓度为d时，只进行有氧呼吸
D．氧浓度为a时，不进行有氧呼吸
四、光合作用与呼吸作用曲线综合分析
10．（2012·浙江五校联考）将一植物放在密闭的玻璃罩内，置于室外进行培养，假定玻璃罩内植物的生理状态与自然环境中相同。
获得实验结果如下图。
下列有关说法不正确的是（ ）
甲 丙
A．图甲中的C点，此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的①
B．图甲中的F点此时细胞内的气体交换状态对应图丙中的③
C．到达图甲中的C点时，玻璃罩内CO2浓度最高，此时细胞内气体交换状态对应图丙中的③
D．经过这一昼夜之后，植物体的有机物含量会增加
11．某植物的光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，下图为该植物处于25℃环境中光合作用强度随光照强度变化的坐标图。
下列叙述正确的是（ ）
A．A点时叶肉细胞的生理活动只受温度的影响
B．B点时植物才开始进行光合作用
C．若将温度从25℃提高到30℃时，A、D点均上移
D．C点时植物的O2产生量为N2
12．（双选）图T4－6表示大棚内光照强度（X）与农作物净光合作用强度（实际光合作用强度与呼吸作用强度之差）
的关系（棚内温度、水分和无机盐均处于适宜的条件下）。
请据图分析，下列说法中不正确的是（ ）
A．当X＞Q时，可采取遮光措施确保作物的最大
光合速率
B．和Q点相比，P点时叶肉细胞内C5化合物的含量较Q点低
C．在N和Q点时分别取农作物上部成熟叶片用碘蒸气处理，Q点所取的叶片显色较深
D．当X＝P时，叶肉细胞内形成ATP的场所有叶绿体、线
粒体
13．（2012·重庆理综，30）Ⅰ．长叶刺葵是棕榈科热带植物。
为了解其引种到重庆某地后的生理状况，某研究小组在水分充足、晴朗无风的夏日，观测得到了该植物光合速率等生理指标日变化趋势图（如下图）。
（1
）据图分析：
①光合作用消耗ATP最快的时刻是__________。
根吸水能力最强的时刻是__________。
②直接引起蒸腾速率变化的生理指标是________；推测导致12：
00时光合速率出现低谷的环境因素主要是________（填“光照”或“CO2”）。
③在14：
00时若适当提高CO2浓度，短时间内叶绿体中[H]含量的变化是________。
（2）假设若干年后将引种后代重新移栽回原产地，与原产地长叶刺葵杂交不育，原因是地理隔离导致了________。
14．（2012·广东韶关二模）下图是表示某些生物一天中二氧化碳释放量（相对值）的曲线图，请据图回答下列问题。
（1）图中a曲线代表的生物在6时到12时CO2释放量急剧下降的原因是__________________。
在此过程中，若突然停止供给CO2，叶绿体中[H]在短时间内会______________。
（2）为了进一步研究温度和光照强度对光合作用的影响，分别在15℃和25℃的环境中，测定黑藻在不同光照强度（klx）下氧气的释放速率（mL/h）（忽略光照对植物呼吸作用的影响，CO2浓度适宜），有关数据见下表：
①25℃的环境中，该植物呼吸作用消耗氧的速率是______。
②15℃的环境中，光照强度为0.5klx时，该植物光合作用中氧气释放的速率为0，这表明____________，光照强度为⒉5klx时，该植物光合作用产生氧气的速率是______________。
（3）如果要对a曲线代表的生物进行快速繁殖，采取的生物工程技术是__________________。
依据的原理是__________________。
（4）在生态系统的组成成分中，b曲线代表的生物可能属于________________。
15（2012·江西重点中学协作体第二次联考）下图是大豆种子在萌发成幼苗的过程中，根据其干重和鲜重的变化而绘制的两条曲线（x和y），请分析回答下列问题。
（1）表示其鲜重变化的曲线是________，M→O时间段细胞中自由水与结合水的比例将________（填“增大”或“减小”）。
（2）曲线A→C的变化主要是由于______________________________________。
（3）曲线C→D的变化主要是由于__________________________________________
________________________________________________________________________。
（4）大豆萌发一个月后，植物通过细胞呼吸，为物质吸收、细胞分裂、生长发育提供了______和各种原料。
（5）若从分子水平分析，在Q时间点根毛细胞相对根尖分生区细胞出现稳定性差异的根本原因是__________分子的不同。
16．（2012·广东深圳二模）为探究夏季晴朗天气条件下，某种绿色植物光合作用强度的变化情况，某研究小组设计了如图甲所示的实验装置。
将该装置放在自然环境下，测得一昼夜玻璃罩内该植物氧气释放速率的变化如图乙。
（1）在一天中甲刻度管中液滴右移到最大值的时刻是乙的____________点。
（2）C点所示条件下，该植物叶肉细胞产生和消耗氧气的具体部位依次是___________；图乙中A点高于B点的原因是__________。
（3）E与F相比，E时刻C3的合成速率__________，原因是_____________________。
（4）在上述实验过程中某段光照时间内，液滴向右移动的数据如下：
时刻
……
第15
min
第30
min
第45
min
第60
min
……
距离/mm
……
24
29
32
34
……
乙中与该组实验数据相对应的可能是________段。
细胞代谢参考答案
考场传真一
1．C 解析：
光合作用和呼吸作用过程中都有ATP合成。
线粒体的内膜是
有氧呼吸第三阶段反应的场所，这个阶段会产生大量的ATP；叶绿体中进行光反应的膜结构即构成基粒的类囊
体薄膜，能产生ATP；内质网是蛋白质加工和脂质合成的车间，只能消耗ATP，不能合成ATP。
蓝藻的片层结构膜上进行光合作用的光反应，能产生ATP。
2．C 解析：
氧气、二氧化碳等气体小分子进出细胞的方式是自由扩散，A、B项错误。
细胞内的钾离子浓度高于细胞外，是逆浓度主动吸收，C项正确。
钠离子浓度膜外高于膜内，进入细胞时是通过离子泵顺浓度梯度进行的，因此是被动运输，D项错误。
3B 解析：
加入甲物质之前，3支试管中反应物含量不变，说明没有反应进行。
加入甲物质后，Ⅱ、Ⅲ试管中反应物含量迅速下降，说明甲物质能促进反应的进行，A项错误。
Ⅰ试管中反应物含量始终未变，说明60℃时酶已失活，Ⅱ、Ⅲ对比可知pH＝8时反应速率较快，因此B项正确，C项错误。
Ⅱ试管35min后反应物消耗殆尽而非酶失活，D项错误。
4D
5D 解析：
蓝藻是原核生物，没有线粒体；进行光合作用时，ATP在叶绿体的囊状结构上形成后进入叶绿体基质参与暗反应；叶绿体内H2O的分解所需能量来自色素分子吸收的光能，CO2的固定不需要消耗能量；细胞连续分裂时需要消耗能量，ATP分解为ADP直接给生命活动提供能量。
6．A 解析：
图中三条曲线表示的含义是a条件下酶促反应速率最快，b条件下较快，c条件下最慢。
由于
在底物一定的条件下，酶浓度越高，反应速率越快，A项正确；在一定温度或pH范围内，随着温度或pH的升高反应速率加快，当超过最适温度或pH时，随着温度或pH的升高反应速率降低，甚至引起酶失活，因此B、C、D项错误。
7．A 解析：
ATP是生命活动的直接能源物质，因此只要是进行正常生命活动的细胞就能合成ATP，如人体成熟的红细胞通过无氧呼吸产生ATP等。
细胞内过多的Na＋需通过主动运输的方式将其排到细胞外，细胞消耗ATP的量增加。
ATP中的A表示腺苷，而DNA、RNA中的碱基A指的是腺嘌呤。
质壁分离和复原实验利用的是细胞渗透吸水和失水的原理，水分进出细胞的方式为自由扩散，不消耗ATP。
光合作用中，光能可转化为ATP中的化学能，细胞呼吸过程中有机物中的化学能可转化为ATP中的能量，ATP中的能量也可转化为光能和化学能，如萤火虫发光等。
8．BD 解析：
根据某化合物含C、H、O、N、S等元素，可推测，某化合物可能是蛋白质，蛋白质具有信息传递、调节生命活动作用（如蛋白类激素）、催化作用（如限制酶可用于基因工程获得黏性末端）等，A、C项正确。
性激素可以促进生殖器官发育与生殖细胞生成，属于脂质，不是蛋白质，B项错误；维持细胞的酸碱平衡，主要依靠细胞内的缓冲物质，D项错误。
9．BD 解析：
A项正确，因为葡萄糖进入红细胞的跨膜运输方式是协助扩散，需要载体，不消耗ATP；B项错误，甘油跨膜运输的方式是自由扩散，不需要载体，也不消耗ATP；C项正确，因为细胞膜具有选择透过性；D项错误，由于温度会影响分子运动速率，而跨膜运输与组成生物膜的分子运动有关，同时温度还会影响酶活性，所以温度对物质跨膜运输的速率有影响。
10．解析：
（1）当生成物的量不再随时间增加时，说明底物已经被完全消耗掉。
当增加酶浓度时，反应速率加快，生成物量达到最大值时所需时间缩短。
（2）酶的作用机理是降低化学反应所需的活化能；与无机催化剂相比，酶具有高效性。
答案：
（1）H2O2被完全分解 如图所示：
（2）降低化学反应所需的活化能 大于
考场传真二
一物质变化
1．BD 解析：
根据细胞代谢的特点判断，①为细胞质基质，②为线粒体基质，③为线粒体内膜，甲为丙酮酸，乙为[H]，由此判断，A项错误，D项正确；在①②中发生反应的不同则是由于酶的专一性，不同场所中的酶是不同的，反应物和生成物也不同，B项正确；大量ATP是在线粒体内膜上产生的，C项错误。
2．B 解析：
豌豆种子萌发初期，细胞呼吸消耗有机物，不能进行光合作用，种子的有机物总重量减少，A项错误；田间积水使得根细胞进行无氧呼吸，无氧呼吸产生的酒精对根细胞具有毒害作用导致烂根，及时排涝能防止此现象发生，B项正确；夜间豌豆叶肉细胞虽不能进行光合作用，但细胞呼吸过程中会产生大量ATP，C项错误；叶绿素合成受阻或被分解时会导致叶片黄化，叶绿素主要吸收红光和蓝紫光，所以此时叶绿体对红光的吸收减少，D项错误。
3．B 解析：
根据糖原和脂肪的元素组成特点可知，有氧呼吸分解等质量的糖原和脂肪，后者产生的CO2更多，A项正确。
人体细胞无氧呼吸第二阶段不合成ATP，B项错误。
线粒体内也有少量DNA，故存在基因表达过程，C项正确。
流入生物群落的能量通过生产者、消费者和分解者的细胞呼吸最终以热能形式散失到无机环境中，D项正确。
4．A 解析：
甲是光合作用光反应过程中水的光解，乙是有氧呼吸第三阶段，甲、乙两种膜分别是叶绿体类囊体薄膜和线粒体内膜，A项错误。
光反应和有氧呼吸第三阶段均可产生ATP，C项正确。
5．C 解析：
据图可知，1、2、3、4、5过程分别是光反应、暗反应、有氧呼吸第一、第二、第三阶段。
五个过程中，1、3、4、5都能合成ATP，但1（光反应）合成的ATP在暗反应阶段被消耗了；有氧呼吸合成的ATP供给各种生命活动所需，其中以5最多，故A项正确。
1、2过程发生在叶绿体内，4、5过程发生在线粒体内，只有3过程具有细胞结构的生物都能进行，故B项正确。
1、3和4过程都有[H]的产生，其中1过程产生的[H]在暗反应阶段用于还原C3,3、4过程产生的[H]在5过程中与氧结合产生水，故C项错误。
暗反应需多种酶参与，且需光反应提供的ATP，故D项正确
6．AD 解析：
光反应阶段，植物将光能转化为ATP中活跃的化学能是在类囊体膜上进行的，A项正确；丙酮酸的分解是在线粒体基质中进行的，B项错误；生物膜包括细胞器膜、细胞膜、核膜等，C项错误；人等哺乳动物成熟的红细胞没有细胞
核和众多的细胞器，可用来制备细胞膜，D项正确。
7．AC 解析：
①②③④分别是呼吸作用第一阶段，有氧呼吸第二、三阶段、酒精发酵第二阶段、乳酸发酵第二阶段；图中①过程的产物除了丙酮酸外还有[H]和ATP，A项正确；在人体内能发生的过程有①②④，B项错误；能产生ATP的过程是①②，C项正确；线粒体中可以进行②过程，D项错误。
二光合影响因素。
8、C 解析：
①图中的X因素可表示CO2浓度或光照强度。
N、P、K等必需元素是植物生命活动必需的，但无机盐浓度过高会导致细胞失水，使光合作用强度降低。
Mg是一切植物合成叶绿素不可缺少的元素，植物缺Mg时，叶绿素合成减少，光反应减弱，植物细胞欲达到光补偿点，需增加光照强度，故B点将向右移动。
三、呼吸方式判断
9、B解析：
通过有氧呼吸和无氧呼吸总反应式可知，若产生的CO2的量等于产生酒精的量，则说明此时酵母菌只进行无氧呼吸，而当CO2量大于酒精的量时，则说明此时酵母菌既进行有氧呼吸又进行无氧呼吸。
氧气浓度为b时，有氧呼吸产生的CO2为12.5－6.5＝6mol。
氧气浓度为c时，有氧呼吸消耗（15－6）/6＝1.5mol葡萄糖，无氧呼吸消耗6/2＝3mol葡萄糖，葡萄糖有67%通过酒精发酵；氧气浓度为d时无酒精产生，则说明此时酵母菌只进行有氧呼吸。
四两个生理作用曲线综合分析
10．A
11．C 解析：
A点时叶肉细胞只进行细胞呼吸，细胞呼吸强度主要受温度的影响，此外氧浓度、水及矿质离子的供应也会影响细胞呼吸强度，A项错。
B点为光补偿点，此时光合作用强度等于细胞呼吸强度，B项错。
该植物光合作用和细胞呼吸的最适温度分别为25℃和30℃，因此温度从25℃提高到30℃时，细胞呼吸增强，A点上移；光合作用减弱，D点也上移，C项正确。
O2产生量表示实际光合作用，C点时产生的O2量为N1＋N2，D项错。
12．BD [解析]当X>Q时，光合速率下降的主要原因是光照强度过强，所以遮光可减弱光照强度，增加光合作用强度，A正确。
图中Q点以后净光合作用强度不断下降的主要原因是强光照使蒸腾作用过快，散失水分过多，导致部分气孔关闭，CO2吸收量减少，因此，P点时叶肉细胞内C5化合物的含量比Q点高，B错误。
在光照强度为N到Q的范围内，净光合作用强度不变，即单位时间和单位面积内积累的有机物不变，但总有机物积累量在增加，所以在Q点所取的叶片显色较深，C正确。
当X＝P时，光合作用和呼吸同时进行着，故产生ATP的场所应为叶绿体、线粒体和细胞质基质，D错误。
13、答案：
Ⅰ．
（1）①10：
00 12：
00
②气孔导度 光照
③降低
（3）生殖隔离
14．解析：
（1）根据题干可知，曲线是一昼夜的CO2释放量，在6时到12时CO2释放量急剧下降的原因是随光照强度的增加，光合速率增加，消耗大量的CO2。
若突然停止供给CO2，叶绿体中[H]在短时间内会增加。
（2）①25℃的环境中，当光照强度为0时，该植物只进行呼吸作用，呼吸作用消耗氧的速率是20mL/h。
②15℃的环境中，光照强度为
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