高中生物必修一必修二必修三选修三知识点总结人教版.docx
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高中生物必修一必修二必修三选修三知识点总结人教版
高中生物必修一必修二必修三
知识点总结（人教版）
必修一
《分子与细胞》
（一）走近细胞
一、细胞的生命活动离不开细胞
1、无细胞结构的生物病毒的生命活动离不开细胞
病毒分类:
DNA病毒RNA病毒
遗传物质:
或只是DNA,或只是RNA（一种病毒只含一种核酸）
除病毒以外，细胞是生物体结构和功能的基本单位，是地球上最基本的生命系统。
2.单细胞生物依赖单个细胞完成各种生命活动。
3.多细胞生物依赖各种分化的细胞密切合作,完成复杂的生命活动。
二、生命系统的结构层次
细胞组织器官系统个体种群群落生态系统生物圈
（种群.群落.生态系统三者实例的判断，看以前练习）
三、高倍显微镜的使用
1、重要结构
光学结构：
镜头目镜——长，放大倍数小
物镜——长，放大倍数大
反光镜平面——调暗视野
凹面——调亮视野
机械结构：
准焦螺旋——使镜筒上升或下降（有粗、细之分）
转换器——更换物镜
光圈——调节视野亮度（有大、小之分）
2、步骤：
取镜安放对光放置装片使镜筒下降使镜筒上升低倍镜下调清晰,并移动物像到视野中央转动转换器，换上高倍物镜缓缓调节细准焦螺旋,使物像清晰
注意事项：
（1）调节粗准焦螺旋使镜筒下降时,侧面观察物镜与装片的距离;
（2）首先用低倍镜观察，找到要放大观察的物像,将物像移到视野中央（粗准焦螺旋不动）,然后换上高倍物镜;（3）换上高倍物镜后,“不准动粗”.（4）物像移动的方向与装片移动的方向相反。
3、高倍镜与低倍镜观察情况比较
物像大小
看到细胞数目
视野亮度
物像与装片的距离
视野范围
高倍镜
大
少
暗
近
小
低倍镜
小
多
亮
远
大
四、病毒、原核细胞和真核细胞的比较
原核细胞
真核细胞
病毒
大小
较小
较大
最小
本质区别
无以核膜为界限的细胞核
有以核膜为界限的真正的细胞核
无细胞结构
细胞壁
主要成分是肽聚糖
植物：
纤维素和果胶；真菌：
几丁质；动物细胞无细胞壁
无
细胞核
有拟核，无核膜、核仁，DNA不与蛋白质结合
有核膜和核仁，DNA与蛋白质结合成染色体
无
细胞质
仅有核糖体，无其他细胞器
有核糖体线粒体等复杂的细胞器
遗传物质
DNA
DNA或RNA
举例
蓝藻、细菌等
真菌，动、植物
HIV.H1N1
误区警示
正确识别带菌字的生物：
凡是“菌”字前面有“杆”字、“球”字、“螺旋”及“弧”字的都是细菌。
如破伤风杆菌、葡萄球菌等都是细菌。
乳酸菌是一个特例，它本属杆菌但往往把“杆”字省略。
青霉菌、酵母菌、曲霉菌及根霉菌等属于真菌，是真核生物。
五、细胞学说的内容（统一性）
从人体的解剖的观察入手:
维萨里.比夏;显微镜下的重要发现:
虎克.列文虎克;理论思维和科学实验的结论:
施旺.施莱登
1.细胞是有机体,一切动植物都是由细胞发育而来,并由细胞和细胞产物所构成;2.细胞是一个相对独立的单位,既有它自己的生命,又对与其他细胞共同组成的整体的生命起作用;3.新细胞可以从老细胞中产生。
在修正中前进：
细胞通过分裂产生新细胞。
注：
现代生物学三大基石
1.1938-1839年,细胞学说;2.1859年,达尔文的进化论;3.1866年,孟德尔的遗传学
（二）组成细胞的分子
元素基本元素:
C、H、O、N（90%）
（20种）大量元素:
C、H、O、N、P、S（97%）K、Ca、Mg等
物质基础微量元素:
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu等
最基本元素:
C,占细胞干重的48.8%,生物大分子以碳链为骨架
说明生物界与非生物界的统一性和差异性。
化合物无机化合物水：
主要组成成分，一切生命活动都离不开水。
无机盐：
对维持生物体的生命活动有重要作用
有机化合物蛋白质：
生命活动（或性状）的主要承担者（体现者）
核酸：
携带遗传信息
糖类：
主要的能源物质
脂质：
主要的储能物质
一、蛋白质（占细胞鲜重的7%-10%，占干重的50%）
结
构
元素组成
C、H、O、N，有的含有P、S、Fe、Zn、Cu、B、I等
单体
氨基酸（约有20种，必需氨基酸8种，非必需氨基酸12种）
化学结构
由多个氨基酸分子脱水缩合而成，含有多个肽键的化合物，叫多肽，多肽呈链状结构，叫肽链，一个蛋白质分子含有一条或几条肽链
高级结构
多肽链形成不同的空间结构
结构特点
由组成蛋白质的氨基酸的种类、数目、排列次序不同，于是肽链的空间结构千差万别，因此蛋白质分子的结构式极其多样的
功
能
蛋白质的结构多样性决定了它的特异性和功能多样性
1.构成细胞和生物体的重要物质,如肌动蛋白;2.有些蛋白质有催化作用:
如酶;3.有些蛋白质有调节作用:
如胰岛素.生长激素;4.有些蛋白质有免疫作用:
如抗体,抗原;5.有些蛋白质有运输作用:
如红细胞中的血红蛋白。
备注
连接两个氨基酸分子的键（—NH—CO—）叫肽键。
氨基酸结构通式
每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个羧基连同一碳原子上；各种氨基酸的区别在于R基的不同。
变性：
高温、强酸、强碱（熟鸡蛋）
计算
由N个氨基酸形成的一条肽链围成环状蛋白质时，产生水=肽键= N 个；N个氨基酸形成一条肽链时，产生水=肽键 =N－1 个；N个氨基酸形成M条肽链时，产生水=肽键 =N－M 个；N个氨基酸形成M条肽链时，每个氨基酸的平均分子量为α，那么由此形成的蛋白质的分子量为 N×α－（N－M）×18 ；
二、核酸
是一切生物的遗传物质，是遗传信息的载体，是生命活动的控制者。
元素组成
C、H、O、N、P
分类
脱氧核糖核酸（DNA双链）
核糖核酸（RNA单链）
单体
脱氧核糖核苷酸
o
核糖核苷酸
成磷酸
五碳糖
分碱基
H3PO4
脱氧核糖
核糖
A、G、C、T
A、G、C、U
功
能
主要的遗传物质，编码、复制遗传信息，并决定蛋白质的生物合成
将遗传信息从DNA传递给蛋白质。
存在
主要存在于细胞核，少量在线粒体和叶绿体中。
（甲基绿）
主要存在于细胞质中。
（吡罗红）
三、糖类和脂质
元素
类别
存在
生理功能
糖
类
C、
H、
O
单糖
核糖（C5H10O5）
主细胞质
核糖核酸的组成成分；
脱氧核糖C5H10O4
主细胞核
脱氧核糖核酸的组成成分
六碳糖：
葡萄糖 果糖C6H12O6
主细胞质
是生物体进行生命活动的重要能源物质
二糖C12H22O11
麦芽糖、蔗糖
植物
乳糖
动物
多糖
淀粉、纤维素
植物
细胞壁的组成成分，重要的储存能量的物质；
糖原（肝、肌）
动物
脂质
C、H、O有的 还有N、P
脂肪；
动\植物
储存能量、维持体温恒定
类脂、磷脂
脑.豆类
构成生物膜的重要成分；
固醇
胆固醇
动物
动物细胞膜的重要成分；
性激素
性器官发育和生殖细形成
维生素D
促进钙、磷的吸收和利用；
每一个单体都以若干个相连的碳原子构成的碳链为基本骨架，由许多单体连接成多聚体。
四、鉴别实验
试剂
成分
实验现象
常用材料
蛋白质
双缩脲试剂
A:
0.1g/mL NaOH
紫色
大豆 、蛋清
B:
0.01g/mL CuSO4
脂肪
苏丹Ⅲ
橘黄色
花生
苏丹Ⅳ
红色
还原糖
菲林试剂、班氏（加热）
甲:
0.1g/mL NaOH
砖红色沉淀
苹果、梨、白萝卜
乙:
0.05g/mL CuSO4
淀粉
碘液
I2
蓝色
马铃薯
○具有还原性的糖：
葡萄糖、麦芽糖、果糖
五、无机物
存在方式
生理作用
水
结合水4.5%
部分水和细胞中其他物质结合。
细胞结构的组成成分，不易散失，不参与代谢。
自由水95.5%
绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动。
1．细胞内的良好溶剂；2．参与细胞内许多生物化学反应；3．水是细胞生活的液态环境； 4．水的流动，把营养物质运送到细胞，并把废物运送到排泄器官或直接排出；
无机盐
多数以离子状态存， 如K+、Ca2+、Mg2+、Cl--、PO42-等
1．细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；2.持生物体的生命活动，细胞的形态和功能;3.维持细胞的渗透压和酸碱平衡；
化合
分化
有机组合
六、小结
化学元素化合物 原生质 细胞
原生质 :
1.泛指细胞内的全部生命物质，但并不包括细胞内的所有物质，如细胞壁；
2.包括细胞膜、细胞质和细胞核三部分；其主要成分为核酸、蛋白质（和脂类）；
3.动物细胞可以看作一团原生质。
细胞质 ：
指细胞中细胞膜以内、细胞核以外的全部原生质。
原生质层：
成熟的植物细胞的细胞膜、液泡膜以及两层膜之间的细胞质，为一层半透膜。
（三）细胞的基本结构
细胞壁（植物）：
纤维素+果胶，支持和保护作用
细胞膜成分：
脂质（主磷脂）50%、蛋白质约40%、糖类2%-10%
作用：
隔开细胞和环境；控制物质进出；细胞间信息交流；
细胞质细胞质基质：
有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核苷酸和多种酶等 是活细胞进行新陈代谢的主要场所。
细胞器分工：
线、 内、 高、核 、溶、中、叶、液协调配合：
分泌蛋白的合成与分泌；生物膜系统 细胞核核膜：
双层膜，分开核内物质和细胞质 核孔：
实现核质之间频繁的物质交流和信息交流 核仁：
与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关 染色质：
由DNA和蛋白质组成，DNA是遗传信息的载体
一、 细胞器 差速离心：
美国 克劳德
线粒体
叶绿体
高尔基体
内质网
溶酶体
液泡
核糖体
中心体
分布
动植物
植物
动植物
动植物
动植物
植物和某些原生动物
动植物
动物、低等植物
形态
球形、棒形
扁平的球形或椭球形
大小囊泡、扁平囊泡
网状结构
囊状结构
泡状结构
椭球形粒状小体
两个中心粒相互垂直排列
结构
双层膜少量DNA
单层膜，形成囊泡状和管状，内有腔
没有膜结构
嵴、基粒、基质
基粒、基质
片层结构
外连细胞膜内连核膜
含丰富的水解酶
水、离子和营养物质
蛋白质和RNA
两个中心粒
功能
有氧呼吸的主场所
进行光合作用的场所
细胞分泌及细胞壁合成有关
提供合成、运输条件
细胞内消化
贮存物质，调节内环境
蛋白质合成的场所
与有丝分裂有关
备注
与高尔基体有关
在核仁形成
△ 细胞器是指在细胞质中具有一定形态结构和执行一定生理功能的结构单位。
1.线粒体:
是细胞进行有氧呼吸的主要场所,是细胞的“动力车间”。
细胞生命活动所需的能量,大约95%来自线粒体。
2叶绿体:
是绿色植物进行光合作用的细胞含有的细胞器，是植物细胞的“养料制造车间”和“能量转换车间”。
3.内质网是膜连接而成的网状结构，是细胞内蛋白质合成和加工，以及脂质合成的“车间”。
4.内质网的类型：
粗面内质网（上有核糖体）、滑面内质网
5.高尔基体:
主要是对来自内质网的蛋白质进行加工、分类和包装的“车间”及“发送站”，
功能：
与动物细胞分泌物形成有关；与植物细胞细胞壁形成有关。
6.核糖体的功能:
是“生产蛋白质的机器”.分布:
有的附着在内质网上，有的游离在细胞质中。
7.溶酶体:
是“消化车间”.内部含多种水解酶,能分解衰老.损伤的细胞器,吞噬并杀死侵入细胞的病毒或病菌。
8.液泡：
调节植物细胞内的环境,充盈着的液泡还可以使植物细胞保持坚挺,主要存在于植物细胞中。
9.中心体：
由两个互相垂直的中心里及周围物质组成,与细胞的有丝分裂有关,分布于动物和某些低等植物的细胞中。
10.细胞质的组成:
主要包括细胞器和细胞质基质。
11.细胞质基质存在状态:
胶质状态.成分:
含有水.无机盐.脂质.糖类.氨基酸.核酸和多种酶.功能:
是多种化学反应进行的场所.
12.叶绿体分布:
叶肉细胞中.形态:
扁平的梭形.颜色:
绿色
13.线粒体普遍存在于动植物细胞中，形态多样，有短棒状、圆球状、线形、哑铃形等。
14.细胞骨架是由蛋白质纤维围成的网架结构,与细胞运动.分裂.分化以及物质运输.能量转换.信息传递等生命活动密切相关。
15.分泌蛋白：
有些蛋白质是在细胞内合成后，分泌到细胞外气作用的，这类蛋白质叫做分泌蛋白。
16.分泌蛋白合成途径：
核糖体（合成肽链）→内质网（加工成具有一定空间结构的蛋白质）→囊泡→高尔基体（进一步修饰加工）→囊泡→细胞膜→细胞外
17.生物膜的组成：
细胞器膜和细胞膜、核膜等结构
18.分泌蛋白在形成过程中，要发生不同膜的融合，膜融合的原理是膜的流动性。
19.分泌蛋白的形成过程中需要能量，能量主要由线粒体提供。
20.细胞器归类分析
植物细胞特有的细胞器：
叶绿体、液泡
①从分布动物和低等植物细胞特有的细胞器：
中心体
原核细胞与真核细胞共有的细胞器：
核糖体
不具膜结构的细胞器：
核糖体、中心体
②从结构具单层膜结构的细胞器：
内质网、液泡、高尔基体、溶酶体
具双层膜结构的细胞器：
线粒体、叶绿体
含DNA的细胞器：
线粒体、叶绿体
③从成分
含色素的细胞器：
叶绿体、液泡
④从功能上分析
线粒体（供能）
与主动运输有关的细胞器
核糖体（合成载体蛋白）
核糖体：
间期合成蛋白质
参与细胞有丝分裂的细胞器：
中心体：
动物（低等植物）细胞分裂前期发出星射线成纺锤体
高尔基体：
植物细胞分裂末期与细胞壁形成有关
线粒体：
供能
注：
根细胞不含叶绿体，根尖分生区细胞不含大液泡。
三、协调配合—— 分泌蛋白合成与分泌
放射性同位素示踪法：
罗马尼亚 帕拉德
有机物、O2
能量、CO2
叶绿体 线粒体
供能
基因调控
加工
分泌
修饰
初步合成
细胞核 核糖体 内质网 高尔基体 细胞膜 胞外
氨基酸 肽链 一定空间结构
○生物膜系统：
细胞器膜 + 细胞膜 + 核膜等形成的结构体系
四、细胞核 = 核膜（双层） + 核仁 + 染色质 + 核液
美西螈实验、蝾螈横缢实验、变形虫实验、伞藻嫁接与移植实验
细胞核功能：
是遗传信息储存和复制的场所，是代谢活动和遗传特性的控制中心。
○ 染色质和染色体是同一物质在细胞周期不同阶段相互转变的形态结构。
五、树立观点（基本思想）
1.有一定的结构就必然有与之相对应功能的存在；
结构和功能相统一 2．任何功能都需要一定的结构来完成
1．各种细胞器既有形态结构和功能上的差异，又相互联系，相互依存；
分工合作 2．细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调配合。
生物的整体性:
整体大于各部分之和;只有在各部分组成一个整体的时才能体现出生命现象。
六、总结
细胞既是生物体结构的基本单位，也是生物体代谢和遗传的基本单位。
（四）细胞物质的运输
一、物质跨膜运输的实例
1.水分
条件
浓度
细胞外液 > 细胞内液
细胞外液 < 细胞内液
现象
动物
失水皱缩
吸水膨胀甚至胀破
植物
质壁分离
质壁分离复原
原理
外因
水分的渗透作用
内因
原生质层与细胞壁的伸缩性不同造成收缩幅度不同
结论
细胞的吸水和失水是水分顺相对含量梯度跨膜运输的过程
渗透现象发生的条件：
半透膜、细胞内外浓度差
渗透作用：
水分从水势高的系统通过半透膜向水势低的系统移动的现象。
半透膜：
指一类可以让小分子物质通过而大分子物质不能通过的一类薄膜的总称。
质壁分离与复原实验可拓展应用于：
（指的是原生质层与细胞壁）
1.证明成熟植物细胞发生渗透作用;2.证明细胞是否是活的;3.作为光学显微镜下观察细胞膜的方法;4.初步测定细胞液浓度的大小；
2. 无机盐等其他物质:
1.不同生物吸收无机盐的种类和数量不同，与膜上载体蛋白的数量有关;2.物质跨膜运输既有顺浓度梯度的，也有逆浓度梯度的。
3. 选择透过性膜:
可以让水分子自由通过，一些离子和小分子也可以通过，而其他离子、小分子和大分子则不能通过的膜。
生物膜是一种选择透过性膜，是严格的半透膜。
物质跨膜运输的实例
1、细胞的吸水和失水
原理：
渗透作用条件：
①具有半透膜；②膜两侧溶液具有浓度差。
2、动物细胞的吸水与失水①当外界溶液浓度<细胞质浓度时，细胞吸水膨胀；②当外界溶液浓度>细胞质浓度时，细胞失水皱缩；③当外界溶液浓度=细胞质浓度时，水分进出细胞处于动态平衡。
3、植物细胞吸水与失水
细胞壁具有全透性（伸缩性小）
细胞膜
细胞质原生质层→具有选择透过性（伸缩性大）
液泡膜（相当于半透膜）
细胞壁伸缩性小
内因：
原生质层具有选择透过性→细胞渗透失水→质壁
原因原生质层伸缩性大分离
外因：
外界溶液的浓度大于细胞液浓度
宏观上：
植物由坚挺→萎蔫
表现液泡：
（大→小）
微观上：
细胞液颜色：
（浅→深）
原生质层与细胞壁分离
二、流动镶嵌模型
磷脂双分子层：
构成生物膜的基本支架，但这个支架不是静止的，它具有一定的流动性。
蛋白质：
镶嵌、贯穿、覆盖在磷脂双分子层上，大多数蛋白质也是可以流动的。
糖蛋白：
蛋白质和糖类结合成天然糖蛋白，形成糖被具有保护、润滑和细胞识别等
三、跨膜运输的方式
例子
方式
浓度梯度
载体
能量
作用
水气体、脂溶性物质
自由扩散
顺
×
×
被选择吸收的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的一侧转运
葡萄糖进入红细胞
协助扩散
顺
√
×
无机盐离子
主动运输
逆
√
√
能保证活细胞按照生命活动的需要，主动地选择吸收所需要 的物质，排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质
运输方式
运输方向
是否需要载体蛋白
是否消耗能量
图例
模型
举例
自由扩散
高浓度
↓
低浓度
不需要
不消耗
O2、CO2、H2O、甘油、乙醇、苯
协助扩散
高浓度
↓
低浓度
需要
不消耗
红细胞吸收葡萄糖
主动运输
低浓度
↓
高浓度
需要
消耗
无机盐、小肠吸收葡萄糖、氨基酸
3、影响主动运输的因素：
（1）载体蛋白：
①载体具有特异性，不同物质的载体不同，不同生物细胞膜上载体的种类和数目也不同；②载体具有饱和现象，当细胞膜上的载体已经达到饱和，细胞吸收该载体运载的物质的速度不再随物质浓度的增大而增大。
（2）能量
4、胞吞和胞吐
胞吞：
大分子附着在细胞膜的表面，这部分细胞膜内陷形成小囊，包围着大分子，然后小囊从细胞膜上分离下来，形成囊泡，进入细胞内部，这种现象叫胞吞。
胞吐：
细胞需要外排的大分子，先在细胞内形成囊泡，囊泡移动到细胞膜上，与细胞膜融合，将大分子排出细胞，这种现象叫胞吐。
结构基础：
细胞膜的流动性。
（五）细胞的能量供应和利用
一、 酶——降低反应活化能
新陈细胞代谢：
活细胞内全部有序化学反应的总称。
活化能：
分子从常态转变成容易发生化学反应的活跃状态所需要的能量。
1. 发现:
1.巴斯德之前:
发酵是纯化学反应,与生命活动无关;2.巴斯德（法,微生物学家）发酵与活细胞有关,发酵是整个细胞;3.利比希（德.化学家）:
引起发酵的是细胞中的某些物质,但这些物质只有在酵母细胞死亡并裂解后才能发挥作用;4.比希纳（德.化学家）:
酵母细胞中的某些物质能够在酵母细胞破碎后继续起催化作用,就像在活酵母细胞中一样;5.萨姆纳（美.科学家）:
从刀豆种子提纯出来的脲酶是一种蛋白质;6.许多酶是蛋白质;7.切赫与奥特曼（美.科学家）:
少数RNA具有生物催化功能.
2.定义 ：
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物，其中绝大多数酶是蛋白质。
注:
1.由活细胞产生（与核糖体有关）2.催化性质:
A.比无机催化剂更能减低化学反应的活化能,提高化学反应速度B.反应前后酶的性质和数量没有变化;3.成分：
绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。
3.特性:
1. 高效性:
催化效率很高,使反应速度很快;2.专一性:
每一种酶只能催化一种或一类化学反应;3.需要合适的条件（温度和pH值）→温和性→易变性→特异性 。
酶的催化作用需要适宜的温度,pH值等,过酸.过碱.高温都会破坏酶分子结构.低温也会影响酶的活性，但不破坏酶的分子结构。
图例
V
酶浓度
V
底物浓度S
V
温度
解析
在底物足够，其他因素固定的条件下，酶促反应的速度与酶浓度成正比。
在S在一定范围内，V随S增加而加快，近乎成正比；当S很大且达到一定限度时，V也达到一个最大值，此时即使再增加S，反应几乎不再改变。
在一定温度范围内V随T的升高而加快在一定条件下，每一种酶在某一温度时活力最大，称最适温度；当温度升高到一定限度时，V反而随温度的升高而降低。
二、ATP（三磷酸腺苷）
◎ ATP是生物体细胞内普遍存在的一种高能磷酸化合物，是生物体进行各项生命活动的直接能源，它的水解与合成存在着能量的释放与贮存。
1．结构简式 A — P ～ P ～ P
合成酶
水解酶
腺苷 普通化学键高能磷酸键 磷酸基团
（13.8KJ/mol）（30.54 KJ/mol）
2．ATP与ADP的转化 ATP ADP + Pi + 能量 ATP
糖类—主要能源物质热能——散失
太阳光能 脂肪—主要储能物质 氧化分解
（直接能源）蛋白质—能源物质之一 化学能——ATP
三、ATP的主要来源——细胞呼吸
◎呼吸是通过呼吸运动吸进氧气，排出二氧化碳的过程。
◎细胞呼吸是指有机物在细胞内经过一系列的氧化分解,生成二氧化碳或其他产物,释放出能量并生成ATP的过程,分为：
有氧呼吸
无氧呼吸
概念
指细胞在氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物彻底氧化分解，产生 CO2 和H2O释放能量，生成许多ATP的过程
指细胞在无氧的参与下，通过多种酶的催化作用，把葡萄糖等有机物分解成不彻底的氧化产物，同时释放出少量能量的过程。
过程
酶
C6H12O6酶2丙酮酸+[H]（少）+能量（少）
酶
2丙酮酸+6H2O → 6CO2 +20[H]+ 少能
24[H] + 6O2→ 12H2
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