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文檔簡介
第節(jié)和細胞呼吸詳解演示文稿當前第1頁\共有72頁\編于星期三\1點優(yōu)選第節(jié)和細胞呼吸當前第2頁\共有72頁\編于星期三\1點在生命系統(tǒng)中:主要的能源物質:最終的能量來源:主要的貯能物質:那么又是誰直接給我們的生命活動提供能量呢?糖類脂肪太陽能當前第3頁\共有72頁\編于星期三\1點第2節(jié)細胞的能量“通貨”—ATP1、ATP之所以能做為能量“通貨”其主要原因是:A、ATP在細胞內數(shù)量很多B、ATP中的高能磷酸鍵既易斷裂也易合成C、ATP中的能量比葡萄糖多D、ATP是唯一可以釋放能量的化合物當前第4頁\共有72頁\編于星期三\1點ATP---三磷酸腺苷
ATP的結構核糖PPP~~腺嘌呤腺苷A—腺苷T—三個(Tri)P—磷酸基團~
—高能磷酸鍵高能磷酸鍵ATP脫去兩個P之后的結構是?腺嘌呤核糖核苷酸ATP的結構和功能:
ATP是細胞內的一種高能磷酸化合物!當前第5頁\共有72頁\編于星期三\1點~PPP~核糖腺嘌呤腺嘌呤核糖核苷酸ATPADP例:下圖是ATP的結構簡式,其中能作為RNA的基本單位的是:②①③④腺苷②當前第6頁\共有72頁\編于星期三\1點一、ATP分子中具有高能磷酸鍵2、ATP的結構簡式:腺苷磷酸基團
高能磷酸鍵30.54KJ/molA-P~P~P1molATP所含有的能量是____KJ,主要儲存在_______。
普通磷酸鍵14.2KJ/mol75.28
高能磷酸鍵一分子ATP中含有的腺苷、磷酸基團和高能磷酸鍵數(shù)目依次是?當前第7頁\共有72頁\編于星期三\1點
(1)含有_____個高能磷酸鍵(2)遠離____的高能磷酸鍵易斷裂,放出大量的能量。ATP的結構特點:分子中具有高能磷酸鍵A-P~P~P2腺苷(A)第二個當前第8頁\共有72頁\編于星期三\1點例:20個腺苷和46個磷酸,在一定條件下最多可能合成多少個ATP分子()A、60B、30C、20D、15A—P~P~P當前第9頁\共有72頁\編于星期三\1點二、ATP和ADP可以相互轉化能量
A-P~P~P
A-P~P(ADP)能量
ATP酶2酶1PiADP+Pi+能量酶Pi酶1、轉化過程水解過程合成過程一正常人體中ATP和ADP總量很少,基本保持不變,大約為2-10mg,但一個成年人靜止狀態(tài)下一天將有40kg的ATP發(fā)生水解,ATP的含量__,但是需要量卻___,生物是如何解決這一矛盾的?當前第10頁\共有72頁\編于星期三\1點看書本P89圖,回答以下問題:1、左側和右側的能量是否相同?2、左側和右側的酶是否相同?為什么?3、說明ATP與ADP的相互轉化____是可逆的,____是不可逆的右側的能量用于各項生命活動左側的能量來自_____左側的是合成酶,右側的是水解酶物質能量兩個反應不同,酶具有專一性光合作用和呼吸作用ATP在細胞中的含量
,但是轉化速度
。少快當前第11頁\共有72頁\編于星期三\1點2、ADP轉化成ATP時所需能量的主要來源與去路動物和人等綠色植物呼吸作用呼吸作用光合作用能量ADP+Pi+ATP
酶
通過呼吸作用分解有機物釋放的能量綠色植物:
呼吸作用和光合作用
動物、人等:當前第12頁\共有72頁\編于星期三\1點ATP酶ADP+Pi+能量3、ATP中遠離腺苷的高能磷酸鍵的斷裂用于各種需能的生命活動能量來源:能量去路:2、
能量來源:能量去路:植物來自?動物來自?遠離腺苷的高能磷酸鍵的合成能量ADP+Pi+ATP
酶當前第13頁\共有72頁\編于星期三\1點用于大腦思考用于生物發(fā)電發(fā)光用于主動運輸、細胞的生長分裂、對礦物質吸收等ATP三、ATP的利用用于各種運動,如肌細胞收縮細胞內各種吸能反應(如小分子合成大分子)用于恒定體溫當前第14頁\共有72頁\編于星期三\1點ATP機械能(如肌肉收縮)熱能(如維持體溫)滲透能(如主動運輸)電能(如電鰩放電)光能(如螢火蟲發(fā)光)轉化為化學能(如葡萄糖和果糖合成蔗糖)ATP減少了,則______增加了?ADP當前第15頁\共有72頁\編于星期三\1點ATP是細胞的能量“通貨”
(直接能源)ATPADP+Pi+能量酶1
酶2*細胞內需(吸)能反應總是與
反應相聯(lián)系,由ATP水解提供能量.*細胞內放能反應總是與
相聯(lián)系,釋放的能量貯存在ATP中.吸能反應:需要吸收能量的反應ATP的水解ATP的合成當前第16頁\共有72頁\編于星期三\1點例:下列生理活動中,消耗三磷酸腺苷的是()(1)紅細胞吸收葡萄糖(2)紅細胞吸收K+(3)小腸絨毛上皮細胞吸收葡萄糖(4)根毛細胞滲透吸水(5)小腸絨毛上皮細胞吸收甘油(6)根細胞吸收Na+
A.1、3、5B.2、4、6C.2、3、6D.4、5、6C×××當前第17頁\共有72頁\編于星期三\1點下列關于ATP→ADP+Pi+能量反應的敘述中,正確的是()A、這一反應無休止地在活細胞中進行B、生物體內ADP轉變成ATP所需能量都來自細胞呼吸C、ATP在細胞內大量生成儲存,含量很高D、反應向左進行和向右進行所需的酶都是一樣的當前第18頁\共有72頁\編于星期三\1點能產生ATP的生理過程有?光合作用呼吸作用ATP的主要來源--細胞呼吸“呼吸”和“細胞呼吸”有什么區(qū)別?當前第19頁\共有72頁\編于星期三\1點細胞內
+糖類+水
CO2能量呼吸作用(本質)高等動物的呼吸現(xiàn)象和呼吸作用O2O2呼吸(現(xiàn)象)呼吸器官血液循環(huán)血液循環(huán)呼吸器官CO2氣體運輸+當前第20頁\共有72頁\編于星期三\1點第五章第三節(jié)細胞呼--ATP的主要來源當前第21頁\共有72頁\編于星期三\1點“呼吸”是指生物體吸入氧氣和呼出二氧化碳的過程.是指有機物在細胞內經(jīng)過一系列的氧化分解,生成CO2或其他產物,釋放出能量并生成ATP的過程。“呼吸”和“細胞呼吸”有什么區(qū)別?“呼吸作用”也叫細胞呼吸分解有機物,釋放能量。有氧呼吸無氧呼吸概念實質方式當前第22頁\共有72頁\編于星期三\1點1、定義細胞在____的參與下,通過_______的催化作用,把_______等有機物_______________,產生_____和_____,釋放______,生成_________的過程。氧多種酶葡萄糖徹底氧化分解CO2H2O能量許多ATP有氧呼吸
2、有氧呼吸的總反應式:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量(38ATP)酶當前第23頁\共有72頁\編于星期三\1點C6H12O6(葡萄糖)酶4[H]2丙酮酸能量散失2ATP能量散失2ATP6CO26H2O酶20[H]12H2O6O2酶散失34ATP能量細胞質基質線粒體2、有氧呼吸的過程:當前第24頁\共有72頁\編于星期三\1點有氧呼吸場所反應物產物釋能第一階段第二階段第三階段有氧呼吸三個階段的比較細胞質基質主要是葡萄糖丙酮酸[H]少量2ATP丙酮酸、H2OCO2、[H]少量2ATP[H]、O2H2O大量34ATP線粒體基質線粒體內膜當前第25頁\共有72頁\編于星期三\1點*下列分別屬于有氧呼吸的第幾階段:①產生CO2的階段()②產生H2O的階段()③O2參與的階段()④產生ATP的階段()⑤產生ATP最多的階段()⑥H2O參與的階段()形成ATP的場所是()二三三一、二、三三二跟蹤反饋細胞質基質線粒體為什么第二、第三階段的反應必須在線粒體中進行當前第26頁\共有72頁\編于星期三\1點1、有氧呼吸的場所是細胞質基質和線粒體,主要場所是線粒體。2、進入線粒體的是丙酮酸,不是葡萄糖。3、[H]是一種簡化方式。這一過程實際是輔酶Ⅰ轉化為還原型輔酶Ⅰ。即
NADP+NADPH4、第三階段放出的能量最多,多于前兩階段之和。5、氧氣只參與第三階段。特別提醒:當前第27頁\共有72頁\編于星期三\1點6、產物中各元素的來源CO2
C:C6H12O6
O:C6H12O6、H2O
H2O
H:C6H12O6、H2OO:O2
特別提醒:C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+酶能量你知道O的來龍去脈嗎?當前第28頁\共有72頁\編于星期三\1點7、有氧呼吸的能量問題C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+酶能量2870kj計算能量的轉化效率是?
徹底氧化分解1摩爾葡萄糖共能釋放多少能量?產生多少ATP?其中線粒體中產生多少?1mol的葡萄糖2870kJ的能量有
kJ的能量儲存在
molATP中徹底氧化分解約
%的能量都以
的形式散失用于各項生命活動維持體溫38116160熱能36mol38mol當前第29頁\共有72頁\編于星期三\1點第二課時1、請寫出有氧呼吸的總反應式并標O元素去向C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+酶能量2、有氧呼吸的主要場所是
。3、進入線粒體的是
,不是
。3、[H]是一種
方式。即
NADP+NADPH4、第
階段放出的能量最多。5、氧氣只參與第
階段。消耗水的是第
階段線粒體丙酮酸葡萄糖簡化三三二當前第30頁\共有72頁\編于星期三\1點6、有氧呼吸的能量問題C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+酶能量計算能量的轉化效率是?1mol的葡萄糖2870kJ的能量有
kJ的能量儲存在
molATP中徹底氧化分解約
%的能量都以
的形式散失用于各項生命活動維持體溫38116160熱能當前第31頁\共有72頁\編于星期三\1點無氧呼吸是細胞在
的條件下進行的,有機物
,產生的能量
。
場所:細胞質基質(二)無氧呼吸概念:缺氧氧化分解不徹底較少能量不守恒?儲存在
。不徹底的氧化產物中酒精和乳酸當前第32頁\共有72頁\編于星期三\1點
酶C6H12O6→2丙酮酸細胞質基質2C2H5OH+2CO2酶12C3H6O3(乳酸)酶2第一階段第二階段1.無氧呼吸過程1、場所相同,為什么產物不同?2、能產生CO2的就是有氧呼吸!×不能產生CO2的呼吸作用一定是產生乳酸的無氧呼吸!可能是有氧呼吸或產生酒精的無氧呼吸!
的一定是有氧呼吸!有H20生成當前第33頁\共有72頁\編于星期三\1點C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶2、無氧呼吸的反應式陸生植物根細胞、蘋果、酵母菌C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
酶高等動物、人、馬鈴薯塊莖、甜菜塊根、乳酸菌判斷:植物無氧呼吸只能產生酒精,只有動物無氧呼吸才能產生乳酸?!廉斍暗?4頁\共有72頁\編于星期三\1點微生物的無氧呼吸——發(fā)酵
酵母菌的無氧呼吸乳酸菌的無氧呼吸酒精發(fā)酵乳酸發(fā)酵當前第35頁\共有72頁\編于星期三\1點下面是家庭釀酒的具體操作過程:將大米煮熟待冷卻至35℃左右米飯中加一定量的酒藥,并拌勻加蓋后在適當溫度下保溫12小時即成1、酒藥是什么?為什么要待米飯冷卻以后再加酒藥?2、在中間挖一個洞的目的是什么?釀酒時,總是先來“水”,后來“酒”,為什么?
思考!當前第36頁\共有72頁\編于星期三\1點3.概念無氧呼吸是指細胞在
條件下,通過
的催化作用,把葡萄糖等有機物分解為
產物,釋放能量,生成
的過程。a.高等植物在水淹的情況下,可以進行短時間的,但是長時間會引起,原因是。b.高等動物和人體在劇烈運動時,骨骼肌細胞內就會酸脹因為
。產生的CO2來自。?無氧呼吸爛根根細胞無氧呼吸產生酒精,酒精使細胞中毒死亡進行無氧呼吸產生了乳酸有氧呼吸無氧酶不徹底的氧化少量ATP當前第37頁\共有72頁\編于星期三\1點無氧呼吸的產物有酒精或乳酸,其產物的差異由
決定無氧呼吸釋放出的能量比有氧呼吸要
得多,少的能量儲存在
中。用酵母菌使葡萄汁發(fā)酵產生葡萄酒,當酒精含量達到12%~16%時,發(fā)酵就停止了,因為
還有其他例子嗎?少酶的不同不徹底的氧化產物酒精或乳酸酒精抑制發(fā)酵乳酸發(fā)酵當前第38頁\共有72頁\編于星期三\1點無氧呼吸的能量問題能量計算能量的轉化效率是?1mol的葡萄糖196.65kJ的能量有
kJ的能量儲存在
molATP中不徹底氧化分解約
%的能量都以
的形式散失261.0869熱能C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量
酶只在第一階段產生!當前第39頁\共有72頁\編于星期三\1點有氧呼吸與無氧呼吸的區(qū)別與聯(lián)系:有氧呼吸:無氧呼吸=19:11、消耗等量的葡萄糖,有氧呼吸與無氧呼吸合成的ATP的比例是?2、合成等量的ATP,有氧呼吸與無氧呼吸需要消耗的葡萄糖的比例是?有氧呼吸:無氧呼吸=1:19呼吸速率:單位時間消耗葡萄糖的速率當前第40頁\共有72頁\編于星期三\1點不同點相同點場所條件產物能量有氧呼吸無氧呼吸細胞質基質和線粒體細胞質基質需氧氣、酶不需氧氣、需酶CO2、H2O酒精和CO2或乳酸大量(三個階段都可產生)少量(只在第一階段產生)練習冊P45考點二分解有機物,釋放能量為生命活動能量酶一聯(lián)系從無氧呼吸進化到有氧呼吸1.實質相同:
。2.都需要
的催化;分解。3.意義相同:
。3.第
階段相同;
對比
葡萄糖當前第41頁\共有72頁\編于星期三\1點1、溫度2、氧氣的濃度3、CO2的濃度4、水分C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+能量酶影響細胞呼吸的因素當前第42頁\共有72頁\編于星期三\1點通過影響
來影響呼吸強度。呼吸作用在最適溫度(25~35℃)時最強。蔬菜、水果、糧食的保存:大棚蔬菜的栽培:練習冊P45考點三酶的活性低溫1、溫度:應用:夜間適當降溫,抑制
,減少
。呼吸作用有機物的消耗當前第43頁\共有72頁\編于星期三\1點應用:2、O2濃度(分別為有O2和無O2)呼吸強度O2濃度線粒體數(shù)量有限呼吸強度O2濃度有氧呼吸無氧呼吸BACD氧氣是植物正常呼吸的重要因子,氧氣不僅直接影響呼吸速度,也影響到呼吸的性質1、中耕松土2、醫(yī)療上選用透氣的紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”3、蔬菜、水果的保鮮:可以抑制厭氧病原菌的繁殖適當降低氧氣濃度抑制呼吸作用,減少有機物消耗當前第44頁\共有72頁\編于星期三\1點思考:能否完全無氧?不能,在完全無氧的情況下,無氧呼吸強,分解的有機物也較多,一樣不利于蔬菜水果的保質、保鮮。所以一般采用低氧(5%)保存,此時有氧呼吸較弱,而無氧呼吸又受到抑制。當前第45頁\共有72頁\編于星期三\1點0510152025O2%CO2的釋放量無氧呼吸有氧呼吸無氧呼吸消失點在O2濃度為0時
;濃度為10%以下,;濃度為
,只進行有氧呼吸。只進行無氧呼吸既進行有氧呼吸又進行無氧呼吸10%以上考考你!當前第46頁\共有72頁\編于星期三\1點②氧氣:氧氣是植物正常呼吸的重要因子,氧氣不僅直接影響呼吸速度,也影響到呼吸的性質。應用:中耕松土醫(yī)療上選用透氣的紗布或松軟的“創(chuàng)可貼”延長蔬菜、水果的保鮮時間:CO2的釋放量0510152025O2%可以抑制厭氧病原菌的繁殖適當降低氧氣濃度ABCD練習冊P45當前第47頁\共有72頁\編于星期三\1點3、CO2的濃度CO2是有氧呼吸的產物,當CO2濃度過高時會
。在密閉的地窖中,氧氣濃度低,CO2濃度較高,抑制細胞的呼吸作用,使整個器官的代謝水平降低,有利于保存蔬菜水果。抑制細胞呼吸應用:當前第48頁\共有72頁\編于星期三\1點4、水分水為細胞呼吸提供反應環(huán)境,一定范圍內隨水含量增加細胞呼吸加強。糧油種子的貯藏,必須降低含水量,使種子處于風干狀態(tài),從而使呼吸作用降至最低,以減少有機物消耗。適當降低貯存環(huán)境的濕度。種子在貯存過程中,若濕度太大,種子容易吸潮增強細胞呼吸,也有利于霉菌生活,容易導致種子發(fā)霉變質。當前第49頁\共有72頁\編于星期三\1點應用:儲存蔬菜、水果:糧食的保存:大棚蔬菜的栽培:低溫低氧通入CO2N2、適當水分低溫、干燥、低氧、通入CO2、N2夜間適當降溫,抑制呼吸作用,減少有機物的消耗,提高產量當前第50頁\共有72頁\編于星期三\1點一、實驗原理1.酵母菌是單細胞真菌,它屬于兼性厭氧菌。進行有氧呼吸產生水和CO2,無氧呼吸產生酒精和CO2。2.CO2的檢測方法(1)CO2使澄清石灰水變渾濁;(2)CO2使溴麝香草酚藍水溶液由藍變綠再變黃。3.酒精的檢測
橙色的重酪酸鉀溶液在酸性條件下與酒精發(fā)生反應,變成灰綠色。探究酵母菌細胞呼吸的方式當前第51頁\共有72頁\編于星期三\1點創(chuàng)設反應條件裝置序號AB檢測CO2結果檢測酒精澄清石灰水結果灰綠色5%葡萄糖溶液240ml240ml有氧無氧新鮮酵母菌10g10g較混濁稍混濁酸性重鉻酸鉀溶液(橙色)不變灰綠色質量分數(shù)為10%的NaOH溶液實驗過程及結果:探究酵母菌的呼吸方式當前第52頁\共有72頁\編于星期三\1點通氣怎樣鑒定有無酒精產生?橙色的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)溶液,在酸性條件下與酒精發(fā)生化學反應,變成灰綠色.對比實驗AB重鉻酸鉀的濃硫酸溶液當前第53頁\共有72頁\編于星期三\1點*關于呼吸作用的計算消耗等量的葡萄糖時,無氧呼吸與有氧呼吸產生的CO2的比例為:產生相同量的CO2,用于無氧呼吸和有氧呼吸的葡萄糖比例為:消耗等量的葡萄糖時,無氧呼吸與有氧呼吸產生的ATP的比例為:產生相同量的ATP,用于無氧呼吸和有氧呼吸的葡萄糖比例為:1:33:11:1919:1當前第54頁\共有72頁\編于星期三\1點1、如果酵母菌在進行有氧呼吸和酒精發(fā)酵時,分解葡萄糖產生等量的CO2那么這兩種呼吸作用所消耗葡萄糖的摩爾數(shù)之比是()A、1:2B、1:3C、1:4D、1:6C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+酶能量當前第55頁\共有72頁\編于星期三\1點A.2.6A摩爾B.A摩爾C.6A摩爾D.3A摩爾2、酵母菌無氧呼吸產生A摩爾的CO2,人在正常情況下消耗同樣量的葡萄糖,可形成CO2()112C6H12O62C2H5OH+2CO2+少量能量酶C6H12O62C3H6O3(乳酸)+少量能量
酶C6H12O6+6H2O+6O26CO2+12H2O+酶能量當前第56頁\共有72頁\編于星期三\1點3、把小白鼠和青蛙從25℃的室溫中移至5℃的環(huán)境中,這兩種動物的需氧量會發(fā)生什么變化?A、兩種動物的耗氧量都減少B、兩種動物的耗氧量都增加C、青蛙耗氧量減少,小白鼠耗氧量增加D、青蛙耗氧量增加,小白鼠耗氧量減少當前第57頁\共有72頁\編于星期三\1點典例:有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液,當通入不同濃度的氧氣時,其產生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通過對表中數(shù)據(jù)分析可得出的結論是:氧濃度(%)abcd產生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol產生酒精的量9mol6.5mol6mol0molA.a濃度時酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率B.b濃度時酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率C.c濃度時有50%的葡萄糖有于酵母菌的酒精發(fā)酵D.d濃度時酵母菌只進行有氧呼吸未進行無氧呼吸難點突破
當前第58頁\共有72頁\編于星期三\1點在以C6H12O6為呼吸底物情況下,CO2釋放量和O2的消耗量是判斷細胞呼吸類型的重要依據(jù),總結:(1)無CO2釋放時,細胞只進行
,此種情況下,密閉容器內氣體體積
,如
如
的無氧呼吸。(2)不消耗O2,但產生CO2,細胞只進行
無氧呼吸。此種情況下容器內氣體體積
,如。難點突破
如何據(jù)CO2釋放量和O2消耗量判斷細胞呼吸狀況?產生乳酸的無氧呼吸產生酒精的增大酵母菌的無氧呼吸。馬鈴薯塊莖不變當前第59頁\共有72頁\編于星期三\1點(3)當CO2釋放量等于O2消耗量時,細胞
,此種情況下,容器內氣體體積
,但若將CO2用NaOH溶液吸收,可引起氣體體積減少。只進行有氧呼吸不變化當前第60頁\共有72頁\編于星期三\1點(4)當CO2釋放量大于O2消耗量時,細胞
,如
。欲判斷哪種占優(yōu)勢,可作如下分析:同時進行產生酒精的無氧呼吸和有氧呼吸酵母菌在不同O2濃度下的細胞呼吸①若VCO2
/VO2=
,無氧呼吸與有氧呼吸消耗等量的葡萄糖;②若VCO2
/VO2
,有氧呼吸占優(yōu)勢;③若VCO2
/VO2
,無氧呼吸占優(yōu)勢。4/3<4/3>4/3當前第61頁\共有72頁\編于星期三\1點(5)有H2O生成一定有
;有CO2生成一定
。有氧呼吸不是產生乳酸的無氧呼吸當前第62頁\共有72頁\編于星期三\1點典例:有一瓶混有酵母菌的葡萄糖培養(yǎng)液,當通入不同濃度的氧氣時,其產生的C2H5OH和CO2的量如下表所示。通過對表中數(shù)據(jù)分析可得出的結論是:氧濃度(%)abcd產生CO2的量9mol12.5mol15mol30mol產生酒精的量9mol6.5mol6mol0molA.a濃度時酵母菌有氧呼吸速率等于無氧呼吸速率B.b濃度時酵母菌有氧呼吸速率大于無氧呼吸速率C.c濃度時有50%的葡萄糖有于酵母菌的酒精發(fā)酵D.d濃度時酵母菌只進行有氧呼吸未進行無氧呼吸D難點突破
當前第63頁\共有72頁\編于星期三\1點例.為了盡量延長新鮮水果的貯藏時間,貯藏條件最好是()A.低O2、適當?shù)臐穸?、零上低溫和無乙烯B.低O2、適當?shù)臐穸?、零下低溫和無乙烯C.無O
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