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文档简介

中学生物必修1学问点总结

学问框架

元素仔田胞膜j基质

»化学成分结构与功能<细胞质I

化合物」-------Y------------)〔细胞核〔细胞器

细胞生物膜系统

有丝分裂(________A________

无丝分裂'细胞分裂细胞分化、苍老、癌变细胞工程

减数分裂J

高一生物内容构成

细胞的多样性和统一性

从生物圈到细胞

细组成细胞的分子

是系统的边界一一细胞膜

系统的分工合作一一细胞器

本系统的限制中心——细胞核

命物质输入和输出

能量供应和利用

增殖(含生长)、分化

苍老、凋亡、癌变

(-)走近细胞

比较原核与真核细胞(多样性)

原核细胞真核细胞

细胞较小(1—10um)较大(10—100uni)

无成形的细胞核,核物质集中在核区。无有成形的真正的细胞核。有核膜,有

细胞核

核膜,无核仁。DNA不和蛋白质结合核仁。DNA不和蛋白质结合成染色体

细胞质除核糖体外,无其他细胞器有各种细胞器

细胞壁有。但成分和真核不同,主要是肽聚糖植物细胞、真菌细胞有,动物细胞无

代表放线菌、细菌、蓝藻、支原体真菌、植物、动物

二、生命系统的层次性

r植:养分、爱护、机械、输导「植:根、茎、叶

细胞------》组织4分泌------►器同花、果、种

I动:上皮、结缔、肌肉、神经I动:心、肝……

「运动、循环

消化、呼吸r病毒

>系统(动乂------►个体4单细胞—►种群—►群落

泌尿、生殖多细胞

神经、内分泌

r非生物因素rI号

-----►生态系统<r生产者-----►生物圈一

I生物因素,消费者III号

〔分解者

三、细胞学说内容(统一性)

O从人体的解剖和视察入手:维萨里、比夏

。显微镜下的重要独创:虎克、列文虎克

。理论思维和科学试验的结合:施来登、施旺

1.细胞是一个有机体,一切动植物都由细胞发育而来,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f细胞中产生。

在魏尔肖的修正中前进:细胞通过分裂产生新的细胞。

注:现代生物学的三大基石

1.1838—1839年细胞学说2.1859年达尔文进化论3.1866年孟德尔遗传学

四、结论

除病毒以外,细胞是生物体结构和功能的基本单位,也是地球上最基本的生命系统。

(二)组成细胞的分子

r基本:C、H、0、N(90%)

大量:C、H、0、N、P、S、(97%)K、Ca、Mg

,元素〈微量:Fe、Mo、Zn、Cu、B、Mo、CL等

(20种)最基本:C,占干重的48.4%,生物大分子以碳链为骨架

物质J1说明生物界与非生物界的统一性和差异性。

基础]r水:主要组成成分;一切生命活动离不开水

r无机物t无机盐:对维持生物体的生命活动有重要作用

【化合物I「蛋白质:生命活动(或性状)的主要担当者/体现者

'I核酸:携带遗传信息

I有机物I糖类:主要的能源物质

I脂质:主要的储能物质

一、蛋白质(占鲜重7—10%,干重50%)

元素组成C、H、0、N,有的还有P、S、£、Zn、Cu、B、Mn、I等

单体氨基酸(约20种,必需8种,非必需12种)

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。

化学结构

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。

结构

高级结构多肽链形成不同的空间结构,分二、三、四级。

由于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

结构特点

空间结构千差万别,因此蛋白质分子的结构是极其多样的。

O蛋白质的结构多样性确定了它的特异性/功能多样性。

1.构成细胞和生物体的重要物质:如细胞膜、染色体、肌肉中的蛋白质;

2.有些蛋白质有催化作用:如各种酶;

功能

3.有些蛋白质有运输作用:如血红蛋白、载体蛋白:

4.有些蛋白质有调整作用:如胰岛素、生长激素等;

5.有些蛋白质有免疫作用:如抗体。

。连接两个氨基酸分子的键(一NH—CO—)叫肽键。

。各种蛋白质在结构上所具有的共同特点(通式):

R

NH—C—COOH

备注2

H

1.每种氨基酸至少都含有一个氨基和一个竣基连同一碳原子上;

2.各种氨基酸的区分在于R基的不同。

O变性(熟鸡蛋)&盐析&凝固(豆腐)

。由N个aa形成的一条肽链围成环状蛋白质时,产生水/肽键N个;

ON个aa形成一条肽链时,产生水/肽键N—1个;

计算ON个aa形成M条肽链时,产生水/肽键N—M个;

ON个aa形成M条肽链时,每个aa的平均分子量为a,那么由此形成的蛋白质

的分子量为NXa—(N-M)XI8;

二、核酸

一切生物的遗传物质,是遗传信息的载体,是生命活动的限制者。

元素组成C、H、0、N、P等

分类脱氧核糖核酸(DNA双链)核糖核酸(RNA单链)

0=^-0——CHo1碱基10=6-0——CHo1獭基1

单体

OHOHOH

脱氧核糖核昔酸核糖核甘酸

磷酸HsPO.,

成五碳糖脱氧核糖核糖

分含氮

A、G、C、TA、G、C、U

碱基

主要的遗传物质,编码、复制遗将遗传信息从DNA传递给

功能

传信息,并确定蛋白质的合成蛋白质。

主要存在于细胞核,少量在线粒

存在主要存在于细胞质中。毗罗红

体和叶绿体中。甲基绿

△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,由很多单体连接成多聚体。

三、糖类和脂质

元素类别存在生理功能

核糖主细胞质核糖核酸的组成成分;

C5H10O5

脱氧核糖GMOs主细胞核脱氧核糖核酸的组成成分;

单糖

六碳糖:葡萄糖是生物体进行生命活动的重

主细胞质

糖C、H、C6Hl。6、果糖等要能源物质(70%以上);

类0二糖麦芽糖、蔗糖植物

C12H22O11乳糖动物

淀粉、纤维素植物(细胞壁的组成成分),

多糖

糖原(肝、肌)动物重要的储存能量的物质;

C、H、脂肪动、植物储存能量、维持体温恒定;

0类脂/磷脂脑、豆构成生物膜的重要成分;

有的胆固醇动物的重要成分;

还有固醇性激素动物促性器官发育和其次性征;

N、P维生素D促进钙、磷的汲取和利用;

△组成生物体的任何一种化合物都不能够单独地完成某一种生命活动,而只有依据肯定的方式有机地

组织起来,才能表现出细胞和生物体的生命现象。细胞就是这些物质最基本的结构形式。

四、鉴别试验

试剂成分试验现象常用材料备注

A:0.Ig/mLNaOH

双缩胭紫色大豆

蛋白质B:0.Olg/mLCuSO,

鸡蛋

浓硝酸黄色沉淀

HNO:i

苏丹m橘黄色

脂肪花生

苏丹w红色

0.Ig/mLNaOH浅蓝色一棕色苹果、梨、

还原糖斐林

0.05g/mLCuSOi一砖红色沉淀白萝卜

淀粉碘液蓝色马铃薯

I2

。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

部分水和细胞中

细胞结构的组成成分。

结合水4.5%其他物质结合。

1.细胞内的良好溶剂;

水八绝大部分的水以2.参加细胞内很多生物化学反应;

游离形式存在,可3.水是细胞生活的液态环境;

自由上95%

以自由流淌。4.水的流淌,把养分物质运输到细胞,并把

废物运输到排泄器官或干脆排出;

1.细胞内某些困难化合物的重要组成部分,

多数以离子状态存在,如K+、如Fe?+是血红蛋白的主要成分;

无机盐

2+

Ca>Mg?*、Cl\PC)?+等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;

六、小结

化合有机组合分化

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全部物质,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。

4.去细胞壁的植物细胞也可看作一团原生质。

O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(植物特有):纤维素+果胶,支持和爱护作用

「成分:脂质(主要是磷脂)50%、蛋白质约40%、糖类2210%

细胞膜《

I作用:隔开细胞和环境;限制物质进出;细胞间信息沟通;

真核)「基质:有水、无机盐、脂质、糖类、氨基酸、核甘酸和多种酶等

细胞]细胞质1是活细胞进行新陈代谢的主要场所。

r分工:线、叶、内、高、核、溶、中、液、

I细胞器V

I协调协作:分泌蛋白的合成与分泌;生物膜系统

r核膜:双层膜,分开核内物质和细胞质

I核孔:实现核质之间常见的物质沟通和信息沟通

I细胞核I核仁:与某种RNA的合成以及核糖体的形成有关

I染色质:由DNA和蛋白质组成,DNA是遗传信息的载体

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液泡核糖体中心体

分植物和某动物

动植物植物动植物动植物动植物

布些原生动物低等植物

形扁平的球形或大小囊泡、椭球形粒

椭球形、棒形网状

态椭球形扁平囊状小体

双层膜,有少量DNA单层膜,形成囊泡状和管状,内有腔没有膜结构

结基粒(类体)、外连细

崎(TP酶复合体)、基粒、基液泡膜、细胞蛋白质、两个相互垂

构基质(片层结胞膜,内

质液RNA、和酶直的中心粒

构)、酶连核膜

功进行光合作用细胞分泌,供应合贮存物质,调蛋白质合与有丝分裂

有氧呼吸的主场所

能的场所成细胞壁成、运输整内环境成的场所有关

备条件在核仁

注形成

△细胞器是指在细胞质中具有肯定形态结构和执行肯定生理功能的结构单位,

三、协调协作w分泌蛋白放射性同位素示踪法:罗马尼亚帕拉德

w而ii物、o,

叶绿体.»线粒体

细胞核------►核糖体------►内质网----►高尔基体---►细胞膜---A胞外

氨基酸》肽链•►肯定空间结构

。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

O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。

DNA螺旋

O+=核小体(串珠结构染色质-----►30nm纤维-----►

组蛋白非组蛋白上

螺旋化

0.4um超螺旋管(圆筒形)-----A2-10um染色单体(圆柱状、杆状)

二、树立观点(基本思想)

1.有肯定的结构就必定有与之相对应功能的存在;

O结构和功能相统一<

-2.任何功能都须要肯定的结构来完成

r1.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;

O分工合作一

I2.细胞的生物膜系统体现细胞各结构之间的协调协作。

。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诞生命现象。

1.结构:细胞的各个部分是相互联系的。如分布在细胞质的内质网内连核膜,外接细胞膜。

2.功能:细胞的不同结构有不同的生理功能,但却是协调协作的。如分泌蛋白的合成与分泌。

3.调控:细胞核是代谢的调控中心。其DNA通过限制蛋白质类物质的合成调控生命活动。

4.与外界的关系上:每个细胞都要与相邻细胞、而与外界环境干脆接触的细胞都要和外界环境进行物

质交换和能量转换。

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

。科学家探讨细胞膜结构的历程是从物质跨膜运输的现象起先的,分析成分是了解结构的基础,现

象和功能又供应了探究结构的线索。人们在试验视察的基础上提出假说,又通过进一步的试验来修正假

说,其中方法与技术的进步起到关键的作用

1成分:磷脂和蛋白质和糖类

结构:单位膜(三明治)f流淌镶嵌模型

细胞膜I特性丁结构特点:具有相对的流淌性

]L生理特性:选择透过性(对离子和小分子物质具选择性)

「爱护作用

【功能-限制细胞内外物质交换

I细胞识别、分泌、排泄、免疫等

一、物质跨膜运输的实例

1.水分

条件浓度外液>细胞质/液外液〈细胞质/液

动物失水皱缩吸水膨胀甚至涨破

现象

植物质壁分别质壁分别复原

外因水分的渗透作用

,原土里

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

o渗透现象发生的条件:半透膜、细胞内外浓度差

o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。

O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。

O质壁分别与复原试验可拓展应用于:(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作为光学显微镜下视察细胞膜的方法;④初步测定细胞液浓度的大小;

2.无机盐等其他物质

①不同生物汲取无机盐的种类和数量不同。

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。

二、流淌镶嵌模型

1.要点

①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,它具有流淌性。

②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淌的。

③自然糖蛋白蛋白质和糖类结合成自然糖蛋白,形成糖被具有爱护、润滑和细胞识别等

2.与单位膜的异同

相同点:组成细胞膜的主要物质是脂质和蛋白质

不同点:①流:蛋白质的分布有不匀称和不对称性;强调组成膜的分子是运动的。

②单:蛋白质匀称分布在脂双层的两侧;认为生物膜是静止结构。

三、跨膜运输的方式

浓度载能

例子方式作用

梯度体工

水、甘油、气

自由扩散顺XX

体、乙醇、苯被选择汲取的物质从高浓度的一侧通过细胞膜向浓度低的

葡萄糖进入一侧转运

帮助扩散顺X

红细胞

进入红细胞能保证活细胞依据生命活动的须要,主动地选择汲取所须要

主动运输逆V

的钾离子的物质,排出新陈代谢产生的废物和对细胞要害的物质。

。大分子或颗粒:胞吞、胞吐

四、小结

组成确定

磷脂分子+蛋白质分子-------A•结构------»功能(,物质交换)

具有i

i导致保证体现

运动性------》流淌性-----》物质交换正常------►选择透过性

成分组成结构,结构确定功能。构成细胞膜的磷脂分子和蛋白质分子大都是可以流淌的,因此确定了

由它们构成的细胞膜的结构具有肯定的流淌性。结构的流淌性保证了载体蛋白能把相应的物质从细胞膜的

一侧转运到到另一侧。由于细胞膜上不同载体的数量不同,所以,当物质进出细胞时能体现出不同的物质

进出细胞膜的数量、速度及难易程度的不同,即反映出物质交换过程中的选择透过性。可见,流淌性是细

胞膜结构的固有属性,无论细胞是否与外界发生物质交换关系,流淌性总是存在的,而选择透过性是细胞

膜生理特性的描述,这一特性,只有在流淌性基础上,完成物质交换功能方能体现出来。

(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:分子从常态转变成简单发生化学反应的活跃状态所须要的能量。

1.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更。

③成分:绝大多数酶是蛋白质,少数酶是RNA。

2.特性

①高效性:催化效率很高,使反应速度很快,是一般无机催化集的10’——10”倍。

②专一性:每一种酶只能催化一种或一类化学反应。一多样性。

③须要合适的条件(温度和pH值)一温柔性一易变性。

酶的催化作用须要相宜的温度、产值等,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。

IVA

图厂

/底物浓度

酶浓度E〜S-T/史

1.在肯定T内V随T的

1在.S较低时,V随S增加而加快,上升而加快;

近乎成正比;2.在肯定条件下,每一种

在底物足够,其他因2在.S较低时,V随S增加而加快,酶在某一T时活力最

解素固定的条件下,酶但不显著;大,称最适温度;

析促反应的速度与酶3.当S很大且达到肯定限度时,V3.当T上升到肯定限度

浓度成正比。也达到一个最大值,此时即使再时,V反而随温度的上

增加S,反应也几乎不再变更。升而降低。

◎动物T:35—40℃

pH:6.5—8.0

◎酶工程

生产提取制成r酶制剂应用.治疗疾病;加工和生产一些产品;

和分别纯化固定化酶化验诊断和水质检测;其他分支。

二、ATP(三磷酸腺甘)

◎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干脆

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〜

走”“v

腺昔一般化学键13.8KJ/mol高能磷酸键30.54KJ/mol磷酸基团

2.ATP与ADP的转化

ATP

呼吸作用、

(线粒体)

(细胞质基质)51■能r汲取分泌(渗透能)

(叶绿体)肌肉收缩(机械能)

光合作用J

神经传导、生物电(电能)

(每个活细胞合成代谢(化学能)

体温(热能)

萤火虫(光能)

糖类一主要能源物质热能----►散失

脂肪一主要储能物质卜氧”

太阳光能

蛋白质一能源物质之一相

(干脆能源)化学能——>ATP

水解酶、放,

◎ATP>ADP+Pi+能量

看筋酶、吸

3.能产生ATP:线粒体、叶绿体、细胞质基质

能产生水:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核

能碱基互补配对:线粒体、叶绿体、核糖体、细胞核

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

指细胞在氧的参加下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖指细胞在氧的参加下,通过多种酶的催化作用,把葡萄糖

等有机物彻底氧化分解,产生二氧化碳和水,释放能量,等有机物分解成不彻底的氧化产物,同时释放出少量能量

生成很多ATP的过程。的过程。

①CH0f2丙酮酸+[H]+2ATP①CH,0f2丙酮酸+[H]+2ATP

过6126626

②2丙酮酸+6H2。-*6CO+[H]+2ATP

程2

②2丙酮酸—'f2C2H50H+2C02

③[H]+602-12H20+34ATP

反Cel兀0J-2c3H6(X+2ATP

1

应-2c2H50H+2C02+2ATP

C6H1206+6H20+602-*6C02+12H20+38ATP

场所:①②线粒体基质③内膜始终在细胞质基质

条件:除①外,需分子氧、酶不需分子氧、需酶

产物:co、HO酒精和皿或乳酸

点22

能量:大量、合成38ATP(1161KJ)少量、合成2ATP(61.08KJ)

相联系:从葡萄糖分解成丙酮酸阶段相同,以后阶段不同

同实质:分解有机物,释放能量,合成ATP

点意义:为生物体的各项生命活动供应能量;为体内其他化合物合成供应原料

◎比较

光合作用呼吸作用

反应场所绿色植物(在叶绿体中进行)全部生物(主要在线粒体中进行)光合作用

反应条件光、色素、酶酶(时刻进行)的实质

物质转变

把无机物COz和H20合成有机物(CHzO)分解有机物产生COz和HQ通过光

能量转变把光能转变成化学能储存在有机物中释放有机物的能量,部分转移ATP反应把光

实质合成有机物、储存能量分解有机物、释放能量、产生ATP能转变成

有机物、氧气活跃的化

联系光合作用呼吸作用学能,通过

能量、二氧化碳暗反应把

二氧化碳和水合成有机物,同时把活跃的化学能转变成稳定的化学能贮存在有机物中。

四、光和光合作用

◎光合作用是指绿色植物通过叶绿体,1二氧化碳和水转化成储存着能量的

有机物,并释放出氧气的过程。影响因素有:光、温度、COz浓度、水分、矿质元素等。

1.场所

-双层膜

叶绿体J基质

、基粒(多个类囊体(片层)堆叠而成

r胡萝卜素(橙黄色)1/3]

「类胡萝卜素2叶黄素(黄色)2/3人吸蓝紫光

、色素,(1/4)r叶绿素A(蓝绿色)3/4]

[叶绿素(3/4)2叶绿素B(黄绿色)1/4,吸红橙和蓝紫光

2.过程

光反应暗反应

条件光、色素、酶CO2、[HJ、ATP、酶

时间短促较缓慢

场所内囊体的薄膜叶绿体的基质

①水的光解①C①的固定

2H2。-4[H]+0C0+C5f2c3

过程22

②ATP的合成/光合磷酸化②C3/CO?的还原

ADP+Pi+光能fATP2C3+[H]f(CH2O)

光能一化学能,释放口

实质同化CO”形成(CH2O)

C0+H0f(CH,O)+0

总式222

或C02+12H,0-(CH.O)6+60,+6H,0

物变无机物CO,、H20-有机物(CH20)

能变光能一ATP中活跃的化学能一有机物中稳定的化学能

◎同位素示踪

,4C光反应、2C暗反应、dW))

---->3------►

3H2。固定一[:,H]还原.(CUO)

---------►-------►

H180光、瓜。2

2---------►△暗反应中碳同化的途径有C3途径、C«途

径等。依据其最初光合产物的不同,把高等植

物分为G植物和Q植物两类。C“植物维管束

◎人为创设条件,看物质变更:鞘细胞外面有“花环状”的叶肉细胞。

1.光照f[H]和ATP一暗反应一(闲0)

III!

切断一不能生成一不能进行一不能生成

2.CO?-CsfC3f(CH2O)

IIII

切断f增多一削减f不能生成

4.意义

(1)制造有机物,实现物质转变一一“绿色工厂”;

(2)调整大气中02和CO2的含量一一“自动的空气净化剂”;

(3)生物生命活动所需能量的最终来源一一“巨大的能量转换器”;

(4)对生物的进化具有重要的作用。

5.实质光合作用是生物界最基本的物质代谢和能量代谢。

6.比较同化作用的类型

不同点

相同点

能量来源物质来源举例

(

光能绿色植物

光能

门自养光合细菌

能用无机物制造有

养体外环境的物硫细菌都从外界摄取物质,经

化能机物

型质氧化时所放铁细菌过极其困难的变更,转

lj养

出的能量硝化细菌变成自身的组成物质,

所摄取的有机不能利用无机物制人类、动物和并且贮存能量

异养型物中储存的能造有机物,只能摄取营腐生、寄生

(六)量现成的有机物的菌类细胞

的生命历程

癌变<—增殖一►分化一►苍老与凋亡

一、细胞的增殖

丁表面积/体积f物质运输效率

「体积增大f细胞生长t细胞核/细胞质一限制与必需

生长[「减数分裂

〔数目增加一细胞分就有丝分裂「核延长缢裂为二,整

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