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第三讲 细胞代谢
第一关 基础知识——填一填
一．酶
1.酶的概念：酶是 产生的，具有 作用的一类 ，其中绝大多数酶是 ，少数是 。
2.酶的特性
高效性：酶在降低反应的 能方 ( http: / / www.21cnjy.com )面比无机催化剂更显著，因而酶的催化效率比无极催化剂更 ，所以说酶具有 性。但是酶不能为反应提供 。
专一性：每种酶只能催化 或 化学反应
作用条件温和：酶促反应需要适宜的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 和 。最适温度与最适pH值下，酶活性 ，温度和pH升高或降低，酶活性都会 。若温度过高、过酸、过碱会破坏蛋白质的 而使酶 ，但低温 会使酶失活。
3. 实验：比较过氧化氢在不同条件下的分解
试管编号 加入物质 处理 现象
1 2ml H2O2 溶液 常温不做处理 无气泡
2 2ml H2O2 溶液 加热到80℃
3 2ml H2O2 溶液 常温加FeCl3
4 2ml H2O2 溶液 常温加新鲜 猪肝研磨液
说明变量 甲变量 乙变量 丙变量
分析：1号和2号对照说明：_________ __能促进H2O2 的分解速率。
1号和3号对照说明：___________能促进H2O2 的分解速率。
1号和4号对照说明：___________能促进H2O2 的分解速率。
3号和4号对照说明：___________________ _________________
说出变量的名称：甲变量 、乙变量 、丙变量
二．ATP
ATP中文名称________________。结构简式：_____________。其中A代表___ ____， A包含 与 ，P代表___ ___ ，~ 代表______________。
特点：
ATP含有 个高能磷酸键，高能磷酸键储存大量 。
ATP化学性质不稳定，远离腺苷的_____________易水解断裂，释放出大量能量。
3.相互转化的过程
ATP水解释放能量的反应式：
ATP合成储存能量的反应式：
4.ATP的功能：生命活动的 ( http: / / www.21cnjy.com ) 能源物质。ATP在细胞内含量很 ，生命活动消耗ATP，马上就要 相应数量的ATP。因此ATP与ADP之间的快速转化，保证了细胞内ATP的数量处于____ _____之中。
三．细胞呼吸
1.有氧呼吸与无氧呼吸比较
有氧呼吸 无氧呼吸
场所 细胞质基质、线粒体（主要） 细胞质基质
产物 CO2，H2O，能量 CO2，酒精（或乳酸）、能量
总反应式
过程 第一阶段反应式：第二阶段反应式：第三阶段反应式： 第一阶段反应式：第二阶段反应式：
能量 大量 少量
细胞呼吸是（ ）的主要来源
2.思考：补充完整有氧呼吸的过程（图中序号代表有氧呼吸的3个阶段）：
从图中可以看出，O2在第____阶段参与反应，CO2在第_____阶段生成，H2O在第____阶段生成。第____阶段产生的能量最多。
有氧呼吸的第1--3阶段进行场所分 ( http: / / www.21cnjy.com )别是________________________。有氧呼吸和无氧呼吸共有的一个阶段是第_____阶段。无氧呼吸的场所是____________。
3．右图是不完整的呼吸作用示意图，解答下列问题：
（1）图中方格内的物质名称是_______________。（2）从图中选择有关的字母填在题的括号内：
.哪些字母有氧呼吸的途径是___________。
②.其中产能最多的是_______ ____阶段。
③.产生[H]的阶段是___ __ ______。
（3）图中A发生的场所是 ，
E表示的物质是 。
四．光合作用
1.光合作用总方程式：
注意：光合作用释放的氧气全部来自 。
条件：
光反应阶段 场所：
产物：[H]、O2和
过程：（1）水的光解：
（2）合成ATP：
（3）能量变化：光能变为 的化学能
条件：有没有 都可以进行,需要光反应提供
场所：
产物：
过程：（1）CO2的固定：
暗反应阶段 （2）C3的还原：
（3）ATP分解：
能量变化： 的化学能转变成 的化学能
2.下图是光合作用过程，请据图回答问题：
请吧图中空白框补充完整
若CO2供应充分，突然停止光照，C3和C5的变化为__________________。
相反，若在夏日中午，光照充足，气孔关闭，C3和C5的变化为_________。
若长时间停止光照，光合作用不能发生的阶段为______ ____________。
第二关：易错易混——判一判
(1)溶酶体内的水解酶是由核糖体合成的 ( )
(2)高温和低温均能破坏酶的结构使其失去活性 ( )
(3)酶通过为反应物供能和降低活化能来提高化学反应速率 ( )
(4)叶绿体和线粒体都有ATP合成酶，都能发生氧化还原反应 ( )
(5)只要提供O2，线粒体就能为叶绿体提供O2和ATP ( )
(6)人在寒冷时，肾上腺素和甲状腺激素分泌增多，细胞产生ATP的量增加 ( )
(7)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 ( )
(8)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 ( )
(9)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 ( )
(10)叶绿体中的色素主要分布在类囊体腔内 ( )
(11)H2O在光下分解为[H]和O2的过程发生在基质中 ( )
(12)在叶肉细胞中，CO2的固定和产生场所分别是叶绿体基质、线粒体基质 ( )
(13)夏季连续阴天，大棚中白天适当增加光照，夜晚适当降低温度，可提高作物产量( )
(14)破坏叶绿体外膜后，O2不能产生 ( )
(15)细胞呼吸必须在酶的催化下进行 ( )
(16)暗反应的长期进行不需要光 ( )
(17)光下只要有氧气的释放就只进行光合作用 ( )
(18)细胞呼吸的产物中如果没有H2O的产生，就一定是无氧呼吸 ( )
(19)细胞呼吸释放的能量都生成了ATP ( )
(20)与光合作用有关的酶只分布在叶绿体基质中 ( )
(21)滴加FeCl3溶液提高过氧化氢的分解速率不涉及“降低化学反应活化能”的原理
(2013·四川，4C改编)( )
(22)线粒体基质和叶绿体基质所含酶的种类相同 (2012·大纲全国，2D)( )
(23)酶的基本组成单位是氨基酸和脱氧核糖核 ( http: / / www.21cnjy.com )苷酸 (2011·天津，1A) ( ) (24)水稻细胞内合成的某物质，能够在常温下高效分解淀粉，该物质含有羧基
(2009·广东，3D改编)( )
(25)酶提供了反应过程所必需的活化能 (2011·海南，14A) ( )
(27)细胞质中有作用于DNA的解旋酶 (2009·重庆，1D) ( )
(28)主动运输过程中，需要载体蛋白协助和ATP提供能量 (2010·天津，4A)( )
(29)ATP可以水解为一个核苷酸和两个磷酸，而其合成所需能量由磷酸提供 ( )
(30)细胞质中消耗的ATP均来源于线粒体和叶绿体 (2008·广东，4D)( )
(31)人在饥饿时，细胞中ATP与ADP的含量难以达到动态平衡 (2008·天津，6④)( )
(32)人长时间剧烈运动时，骨骼肌细胞中每摩尔葡萄糖生成ATP的量与安静时相等（ ）
(33)适宜光照下，叶绿体和线粒体合成ATP都需要O2 (2009·上海，24A)( )
(34)无氧呼吸能产生ATP，但没有[H]的生成过程 (2013·海南，2A)( )
(35)光合作用推动碳循环过程，促进了生物群落中的能量循环 (2013·天津，3A)( )
(36)光合作用过程中光能转变为化学能，细胞呼吸过程中化学能转变为热能和ATP ( )
(37)番茄幼苗在缺镁的培养液中长时间培养后，光反应强度会降低，暗反应强度也降低( )
(38)有氧呼吸产生的[H]在线粒体基质中与氧结合生成水 (2010全国，2B) ( )
(39)无氧呼吸不需要O2的参与，该过程最终有[H]的积累 (2010·课标全国，2C)( )
(40)无氧呼吸的终产物是丙酮酸 (2010·课标全国，2A)( )
第三关：名师押题——练一练
1． 物质进出细胞的方式有 ( http: / / www.21cnjy.com )跨膜运输(被动运输和主动运输)和非跨膜运输(胞吞和胞吐)。下列有关物质进出细胞方式的判断，正确的是 (　　)
A．依据是否消耗能量，只要运输过程中耗能的就是主动运输
B．依据物质浓度梯度，只要顺浓度梯度的运输就是自由扩散
C．依据是否需要载体，需要载体的运输就是协助扩散
D．依据跨膜的层数，跨膜层数为0的就是胞吞或胞吐
2． 现有三支试管a、b ( http: / / www.21cnjy.com )、c，先向试管内加入2 mL可溶性淀粉溶液，再按如图所示步骤操作，然后分别用斐林试剂检验。下列分析不正确的是 (　　)
A．a试管和b试管对照，说明酶具有专一性
B．a试管和c试管对照，说明酶的活性受温度的影响
C．实验结果是a试管内出现砖红色沉淀
D．实验结果是b试管和c试管内出现砖红色沉淀
3． 下列有关ATP的叙述，不正确的是 (　　)
A．人体内成熟的红细胞中没有线粒体，不能产生ATP
B．ATP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
C．在有氧或缺氧的条件下，细胞质基质都能形成ATP
D．ATP中的“A”与DNA中的“A”表示的物质不同
4． 如图曲线表示在适宜温度、水分和一定的光照强度下，甲、乙两种植物叶片的CO2净吸收速率与CO2浓度的关系。下列说法正确的是
A．CO2浓度大于a时，甲才能进行光合作用
B．适当增加光照强度，a点将左移
C．CO2浓度为b时，甲、乙总光合作用强度一定相等
D．甲、乙光合作用强度随CO2浓度的增大而不断增强
5.甲图表示的是pH对植物和人的淀粉酶活性的影响；乙图表示的是3种脱氢酶(a、b、c)
活性受温度影响的情况。下列叙述正确的是 (　　 )
A．从甲图可以知道pH＝6时植物淀粉酶的活性最高
B．从乙图无法知道酶c的最适温度
C．从甲图可以知道若pH由酸性变成碱性时淀粉酶的活性逐渐升高
D．从乙图可以知道活性温度范围最广的酶是b
6.(2013·海南卷)甲(ATGG) ( http: / / www.21cnjy.com )是一段单链DNA片段，乙是该片段的转录产物，丙(A－P～P～P)是转录过程中的一种底物。下列叙述错误的是 (　　)
A．甲、乙、丙的组分中均有糖 B．甲、乙共由6种核苷酸组成
C．丙可作为细胞内的直接能源物质 D．乙的水解产物中含有丙
7.为探究“影响酶活性的因素”，某同学设计了一个实验方案，见下表
试管 底物和试剂 实验条件
1 1 cm3瘦肉块＋4 mL蒸馏水 37 ℃水浴；pH＝1.5
2 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 37 ℃水浴；pH＝8
3 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 ①
4 1 cm3瘦肉块＋4 mL胃蛋白酶 0 ℃水浴；pH＝1.5
(1)请完成实验设计：①应为________________________。
(2)3、4号试管为一组对照实验，该组 ( http: / / www.21cnjy.com )实验中要探究的自变量是________，请为该组实验拟定一个课题名称________________________________________________________
(3)本实验的因变量可以通过观察________________________________________来确定。
(4)在2、3号试管所研究的问题中，温度属于________变量。
(5)用双缩脲试剂检测2号试管的实验结果是溶液呈____色，原因是_________________
8.(2013·新课标全国卷Ⅱ，6)关于酶的叙述，错误的是 (　　)
A．同一种酶可存在于分化程度不同的活细胞中
B．低温能降低酶活性的原因是其破坏了酶的空间结构
C．酶通过降低化学反应的活化能来提高化学反应速度
D．酶既可以作为催化剂，也可以作为另一个反应的底物
9.下列与酶相关实验的叙述中，正确的是 (　　)
A．探究酶的高效性时，自变量可以是酶的种类
B．探究酶的专一性时，自变量一定是酶的种类
C．探究pH对酶活性的影响时，自变量不止一种
D．探究温度对酶活性的影响时，因变量不止一种
10． 某同学用某种酶进行了以下三组实验，实验结果如图所示，下列相关说法正确的是
A．本实验研究的酶有麦芽糖酶和蔗糖酶
B．三组实验能够证明酶具有专一性、高效性和温和性
C．通过实验可以证明该种酶活性最大时的条件接近于温度为30 ℃、pH＝7
D．在pH＝5或温度为20 ℃的情况下酶活性下降的原因相同
11.为探究NaCl和CuSO4对唾液淀粉酶活性的影响，某同学进行了实验，实验步骤和结果如表所示。
试管编号实验步骤　　　 1 2 3 4
质量分数为1%的NaCl溶液(mL) 1
质量分数为1%的CuSO4溶液(mL) 1
质量分数为1%的Na2SO4溶液(mL) 1
蒸馏水(mL) 1
pH为6.8的缓冲液(mL) 1 1 1 1
质量分数为1%的淀粉溶液(mL) 1 1 1
唾液淀粉酶溶液(mL) 1 1 1 1
将各试管放入37 ℃的恒温水浴中保温适宜时间
取出试管，加入质量分数为1%的碘溶液0.1 mL
观察结果 无色 深蓝色 浅蓝色
请回答下列问题：
(1)实验中加入缓冲液的作用是__________________________________________。
(2)分析实验结果可知，对酶活性有 ( http: / / www.21cnjy.com )影响的离子是______________________，其中对酶活性有抑制作用的离子是____________，对酶活性有促进作用的离子是________________。
(3)该实验中设置的4号试管起____________作用；设置3号试管的目的是
________________________________________________________________________
(4)上述实验中若用斐林试剂代替碘 ( http: / / www.21cnjy.com )溶液进行检测，加入斐林试剂后，如果要产生颜色变化，还需________________，1号试管中的颜色变化是____________________。根据上述实验结果，在操作过程中，保温之前不能加入斐林试剂，其原因是____________
__________________________________________ ______________________________。
12人体中某一过程如图所示，如果温度增加到42 ℃，引起酶的活性部位改变，会引起(　　)
A．蛋白质被消化得更快 B．蛋白质被消化得较慢或不能被消化
C．氨基酸缩合速率加快 D．氨基酸缩合速率减慢或不能发生缩合
13.下列有关酶特性的相关实验设计中，最科学、严谨的一项是 (　　)
选项 实验目的 实验设计
A 验证pH对酶催化速率的影响 向三支试管分别依次加入1 mL ( http: / / www.21cnjy.com )新鲜唾液、2 mL 3%的可溶性淀粉溶液，再分别加入1 mL不同pH的缓冲液，适宜温度保温5 min后用斐林试剂检验
B 验证酶的高效性 A组：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mL过氧化氢酶，观察气泡冒出情况B组：2 mL 3%的H2O2溶液＋1 mLFeCl3溶液，观察气泡冒出情况
C 探究酶作用的适宜温度 5 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋2 mL新鲜唾液＋碘液，每隔5 min将溶液温度升高10 ℃，观察溶液颜色变化
D 验证酶的专一性 实验组：2 mL 3%的可溶性淀粉溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后碘液检验对照组：2 mL 3%的蔗糖溶液＋1 mL新鲜唾液，保温5 min后碘液检验
14．(2013·海南卷，4)关于真核细胞中生命活动与能量关系的叙述，错误的是 (　　)
A．DNA复制需要消耗能量
B．光合作用的暗反应阶段需要消耗能量
C．物质通过协助扩散进出细胞时需要消耗ATP
D．细胞代谢所需的ATP可在细胞质基质中产生
15.右图表示在最适温度下，麦芽糖酶的催化速率与麦芽糖量的关系，下列叙述错误的是
A．a点时，一部分麦芽糖酶没有参与催化
B．如果温度下降5 ℃，b点将下移
C．可用斐林试剂鉴定麦芽糖酶是否完成对麦芽糖的催化分解
D．bc段催化速率不再增加的限制因素是酶数量和酶活性
16.右图曲线1为最适温度下反应物浓度 ( http: / / www.21cnjy.com )对酶促反应速率的影响，如果将反应温度略微升高或向反应混合物中再加入少量同样的酶，变化后最可能的曲线分别是
A．4　2 B．3　2
C．2　4 D．3　4
17如图表示在最适温度下，反应物浓度对酶促反应速率的影响，据图分析，错误的是(　　)
A．在A点时，随着反应底物浓度的增加，反应速率加快
B．在B点时，反应底物浓度限制了酶促反应速率的提高
C．如果在C点时加入少量的酶，会使反应速率加快
D．如果在A点时温度升高10 ℃，曲线上升的幅度会变小
18图甲是H2O2酶活性受pH影响的曲线， ( http: / / www.21cnjy.com )图乙表示在最适温度下，pH＝b时H2O2分解产生的O2量随时间的变化。若该酶促反应过程中改变某一初始条件，以下改变正确的是
A．pH＝a时，e点下降，d点左移
B．pH＝c时，e点为0
C．温度降低时，e点不移动，d点右移
D．H2O2量增加时，e点不移动，d点左移
19.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 ( http: / / www.21cnjy.com )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
20．如图表示细胞呼吸作用的过程，其中 ( http: / / www.21cnjy.com )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(双选) 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]
21.绿色植物的光合作用与细胞呼吸之间有着密切的联系。下面的物质代谢简图表示了两者之间的关系，请根据图示分析回答：
(1)①过程是在_____________________上进行的，发生的能量变化是_______________。
(2)③④⑤过程表示________________过程。
(3)上述①～⑤过程中，能产生ATP的过程是____________(写代号)。
(4)①过程产生的ATP的去向是_______________________________________________，
其作用是________________________________；③④⑤过程中产生的ATP的作用是___________________________________________________________________________
22.(2013·重庆卷，6)如图是水生植物黑藻在光照等环境因素影响下光合速率变化的示意图。下列有关叙述，正确的是
A．t1→t2，叶绿体类囊体膜上的色素吸收光能增加，基质中水光解加快、O2释放增多
B．t2→t3，暗反应(碳反应)限制光合作用。若在t2时刻增加光照，光合速率将再提高
C．t3→t4，光照强度不变，光合速率的提高是由于光反应速率不变、暗反应增强的结果
D．t4后短暂时间内，叶绿体中ADP和Pi含量升高，C3化合物还原后的直接产物含量降低
23．(2013·安徽卷，3)如图为每10粒水稻种子在成熟过程中干物质和呼吸速率变化的示意图。下列分析不正确的是
A．种子干物质快速积累时期，呼吸作用旺盛
B．种子成熟后期自由水减少，呼吸速率下降
C．种子成熟后期脱落酸含量较高，呼吸速率下降
D．种子呼吸速率下降有利于干物质合成
24.(2013·新课标全国)关于叶绿素的叙述，错误的是A．叶绿素a和叶绿素b都含有镁元素
B．被叶绿素吸收的光可用于光合作用
C．叶绿素a和叶绿素b在红光区的吸收峰值不同
D．植物呈现绿色是由于叶绿素能有效地吸收绿光
25.　在做“绿叶中色素的提取和分离”实 ( http: / / www.21cnjy.com )验时，甲、乙、丙、丁四位同学对相关试剂的使用情况如下表所示(“＋”表示使用，“－”表示未使用)，其余操作均正确，他们所得的实验结果依次应为 (　　)
试剂 甲 乙 丙 丁
无水乙醇 － ＋ ＋ ＋
水 ＋ － － －
CaCO3 ＋ ＋ － ＋
SiO2 ＋ ＋ ＋ －
A．①②③④ B．②④①③
C．④②③① D．③②①④
26(2013·海南)某植物叶片不同部位的颜 ( http: / / www.21cnjy.com )色不同，将该植物在黑暗中放置48 h后，用锡箔纸遮蔽叶片两面，如图所示。在日光下照光一段时间，去除锡箔纸，用碘染色法处理叶片，观察到叶片有的部位出现蓝色，有的没有出现蓝色。其中，没有出现蓝色的部位是（ ）
A．a、b和d
B．a、c和e
C．c、d和e
D．b、c和e
27．（2013·北京卷，29)为研 ( http: / / www.21cnjy.com )究棉花去棉铃(果实)后对叶片光合作用的影响，研究者选取至少具有10个棉铃的植株，去除不同比例棉铃，3 d后测定叶片的CO2固定速率以及蔗糖和淀粉含量。结果如图。
(1)光合作用碳(暗)反应利用光反应产生的ATP和____，在________中将CO2转化为三碳糖，进而形成淀粉和蔗糖。
(2)由图1可知，随着去除棉铃百分率的 ( http: / / www.21cnjy.com )提高，叶片光合速率________。本实验中对照组(空白对照组)植株的CO2固定速率相对值是________。
(3)由图2可知，去除棉铃后，植株叶片中 ( http: / / www.21cnjy.com )________________________________增加。已知叶片光合产物会被运到棉铃等器官并被利用，因此去除棉铃后，叶片光合产物利用量减少，________降低，进而在叶片中积累。
(4)综合上述结果可推测，叶片中光合产物的积累会______光合作用。
(5)一种验证上述推测的方法为：去 ( http: / / www.21cnjy.com )除植株上的棉铃并对部分叶片遮光处理，使遮光叶片成为需要光合产物输入的器官，检测________叶片的光合产物含量和光合速率。与只去除棉铃植株的叶片相比，若检测结果是______________________________________，
则支持上述推测。
28(2013·海南卷)关于叶绿素提取的叙述，错误的是 (　　)
A．菠菜绿叶可被用作叶绿素提取的材料 B．加入少许CaCO3能避免叶绿素被破坏
C．用乙醇提取的叶绿体色素中无胡萝卜素 D．研磨时加入石英砂可使叶片研磨更充分
29．取鼠肝脏细胞的线粒体为实验材料 ( http: / / www.21cnjy.com )，向盛有线粒体的试管中注入丙酮酸时，测得氧的消耗量较大；当注入葡萄糖时，测得氧的消耗量几乎为零；同时注入细胞质基质和葡萄糖时，氧消耗量又较大。对上述实验结果的解释，错误的是 (　　)
A．线粒体内进行的是丙酮酸彻底分解和消耗氧气生成水的过程
B．在线粒体内不能完成葡萄糖的酵解，而能完成丙酮酸的分解过程
C．葡萄糖分解成丙酮酸是在细胞质基质中完成的，不需要消耗氧气
D．有氧呼吸中，水的参与和生成都是在细胞质基质中进行的
30如图表示温度对某种藻的光合作用、呼吸作用的影响，下列相关叙述中不正确的是(　　)
A．测定净光合产氧速率时，各温度条件下CO2的浓度必须相同
B．测定呼吸耗氧速率时，必须在无光条件下进行且供O2充足
C．若连续光照，则35 ℃时该藻的净光合作用速率最大
D．若连续光照而温度保持在40 ℃，则该藻有可能死亡
31 新采摘的玉米味道比较甜的原因是子 ( http: / / www.21cnjy.com )粒中蔗糖的含量较高。采摘一天后玉米子粒中50%的游离蔗糖被转化成淀粉，采摘几天后的玉米子粒失去甜味；采摘后立即冷冻可以保持玉米子粒的甜味。下列表述正确的是
A．玉米子粒中的蔗糖是子粒通过光合作用合成的
B．蔗糖转化为淀粉是通过光合作用的暗反应实现的
C．冷冻处理抑制了相关酶的活性，减少了淀粉的生成
D．蔗糖转化成淀粉后子粒的呼吸速率增加，利于储存
葡萄糖
______能量
______能量
______能量
①
②
③
光合作用的过程

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