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(2)乙醇发酵
酵母菌。
C6H12O6+2ADP+2Pi酶,2C2H5OH+2CO2+2ATP。
考点二 细胞呼吸的阻碍因素
一、内部因素
1.遗传特性:
如水生植物细胞呼吸大于旱生植物。
2.器官种类:
如生殖器官细胞呼吸大于营养器官。
3.生长时期:
如植物在幼苗期、开花期细胞呼吸升高,成熟期下降。
二、外部因素
包括温度、O2浓度、CO2浓度、含水量等。
1.肺炎双球菌无线粒体,只能进行厌氧呼吸。
(×
)
2.厌氧呼吸不需要O2的参与,该进程最终有[H](NADH)的积存。
3.有H2O产生的细胞呼吸必然是需氧呼吸。
(√)
4.破伤风杆菌在有氧条件下能大量繁衍。
5.及时排涝,能避免豌豆根细胞受酒精迫害。
6.保留蔬菜水果时为了降低有机物的消耗应放在完全无氧的环境中。
一、细胞呼吸的进程
1.进程图解
2.进程分析
(1)需氧呼吸第一、二时期产生的NADH用于第三时期与O2结合生成水;
厌氧呼吸第一时期产生的NADH用于第二时期将丙酮酸还原为C2H5OH和CO2或乳酸。
(2)需氧呼吸中H2O既是反映物,又是生成物,且生成的H2O中的氧全数来自O2。
(3)不同生物厌氧呼吸的产物不同,是由于催化反映的酶不同。
(4)需氧呼吸中氧元素的来源和去路:
3.需氧呼吸和厌氧呼吸的比较
项目
需氧呼吸
厌氧呼吸
区
别
场所
第一阶段在细胞溶胶,第二、第三阶段在线粒体
细胞溶胶
条件
需要氧气、多种酶、适宜温度
不需要氧气,需要多种酶、适宜温度
物质
变化
生成CO2和H2O
生成乳酸或酒精和CO2
释放
能量
释放大量能量,产生大量ATP
释放少量能量,产生少量ATP
特点
有机物彻底氧化分解
有机物氧化分解不彻底
联系
其实质均为氧化分解有机物,释放能量,合成ATP;
反应的第一阶段相同;
需氧呼吸是在厌氧呼吸的基础上进化而来
易错点1 对细胞呼吸方式及进程或现象不清楚
[点拨]
(1)水稻等植物长期水淹后烂根的缘故是厌氧呼吸的产物酒精对细胞有迫害作用。
玉米种子烂胚的缘故是厌氧呼吸产生的乳酸对细胞有迫害作用。
(2)厌氧呼吸产物不同是由于催化反映的酶的种类不同,全然缘故在于操纵酶合成的基因不同。
(3)无线粒体的真核细胞(或生物)只能进行厌氧呼吸,如哺乳动物成熟红细胞、蛔虫等,线粒体是进行需氧呼吸的要紧场所。
一些原核生物虽无线粒体,但也能进行需氧呼吸,如硝化细菌。
易错点2 需氧呼吸与厌氧呼吸(产酒精)的计算
[点拨]
(1)消耗等量的葡萄糖时产生的CO2摩尔数:
厌氧
呼吸∶需氧呼吸=1∶3。
(2)消耗等量的葡萄糖时消耗的O2和产生的CO2摩尔数:
需氧呼吸消耗的O2∶需氧和厌氧呼吸产生的CO2之和=3∶4。
(3)产生等量CO2时消耗葡萄糖摩尔数:
厌氧呼吸∶需氧呼吸=3∶1。
二、细胞呼吸的阻碍因素及应用
1.呼吸速度与温度的关系(如图)
(1)温度通过阻碍与细胞呼吸有关酶的活性来阻碍呼吸速度。
(2)应用:
温室栽培中增大日夜温差(降低夜间温度),以减少夜间呼吸消耗有机物。
2.呼吸速度与O2浓度的关系(如图)
(1)O2浓度低时,厌氧呼吸占优势;
随O2浓度增大,厌氧呼吸慢慢被抑制,需氧呼吸不断增强;
但当O2浓度达到必然值后,随O2浓度增大,需氧呼吸再也不增强(受呼吸酶数量等因素的阻碍)。
贮藏水果、蔬菜、种子时降低O2浓度,以减少有机物消耗,但不能无O2,不然产生酒精,致使腐臭。
3.呼吸速度与含水量的关系(如图)
考向一 细胞呼吸的原理
(2021·
浙江6月学考,2分)以下图是需氧呼吸进程的示用意,①②③表示反映时期。
以下表达正确的选项是( )
A.葡萄糖中的大部份能量在①时期释放
B.②时期所需的酶均散布于线粒体基质
C.③时期的电子传递需要酶的参与
D.①②时期为③时期顺利进行直接供能
[解析] 图中①属于糖酵解进程,释放少量能量,A错误;
②时期是柠檬酸循环,所需的酶散布于线粒体基质和嵴,B错误;
③时期的电子传递需要多种酶的参与,C正确;
①②③均产生ATP,供多种生命活动所需,D错误。
[答案] C
浙江1月学考,28)以下关于人体细胞厌氧呼吸的表达,错误的选项是( )
A.厌氧呼吸全进程在细胞溶胶中进行
B.产生的乳酸被运至肝脏后可再生成葡萄糖
C.产生的CO2会刺激神经末梢令人产生酸痛感
D.细胞进行厌氧呼吸是一种克服临时缺氧的应急方法
[解析] 厌氧呼吸的两个时期均在细胞溶胶中进行,A正确;
厌氧呼吸产生的乳酸被运至肝脏后可再生为葡萄糖,B正确;
产生的乳酸积存会刺激神经末梢令人产生酸痛感,C错误;
人体进行厌氧呼吸是一种克服临时缺氧的应急方法,D正确。
考向二 细胞呼吸的阻碍因素
长期浸水会致使树根变黑腐臭。
树根从开始浸水到变黑腐臭的进程中,细胞呼吸速度的转变曲线如下图。
以下表达错误的选项是( )
A.Ⅰ时期根细胞的需氧呼吸速度下降
B.Ⅱ时期根细胞的厌氧呼吸速度上升
C.Ⅲ时期曲线下降的要紧缘故与Ⅰ时期不同
D.细胞在a点的厌氧呼吸强度大于b点
[解析] 长期浸水进程中,氧气慢慢消耗减少,Ⅰ时期根细胞的需氧呼吸速度下降,Ⅱ时期根细胞的厌氧呼吸速度上升,A、B正确;
Ⅲ时期曲线下降的要紧缘故是厌氧呼吸产物酒精积存损伤细胞,与Ⅰ时期缘故不同,C正确;
细胞在a点的厌氧呼吸强度小于b点,D错误。
[答案] D
江苏学考,2分)以下关于细胞呼吸原理在生活、生产中应用的表达,错误的选项是( )
A.施肥的同时结合松土,有利于根吸收矿质元素离子
B.适当降低温度和氧浓度,有利于果蔬储藏
C.用透气的纱布包扎伤口,可抑制厌氧菌的大量繁衍
D.给含有酵母菌的发酵液持续通气,能够提高产酒量
[解析] 施肥的同时结合松土,有利于植物需氧呼吸,提供能量,增进根吸收矿质元素离子,A正确;
适当降低温度和氧浓度,能够减小呼吸强度,有利于果蔬储藏,B正确;
用透气的纱布包扎伤口,无益于厌氧菌的大量繁衍,C正确;
给含有酵母菌的发酵液持续通气,无益于酵母菌进行酒精发酵,会降低产酒量,D错误。
[备战学业考试]
1.(2021·
浙江1月学考,28,2分)以下有关需氧呼吸的表达,错误的选项是( )
A.在线粒体中葡萄糖被分解为CO2和H2O
B.在柠檬酸循环进程中有少量ATP生成
C.电子传递发生在线粒体内膜上
D.与柠檬酸循环有关的酶散布在线粒体的嵴上和基质中
解析:
选A。
在线粒体中丙酮酸被分解为CO2和H2O,A错误;
柠檬酸循环进程中有关的酶散布在线粒体的嵴上和基质中,有少量ATP生成,电子传递发生在线粒体内膜上,B、C、D正确。
2.(2021·
广东学考·
6单项选择Ⅰ,1分)呼吸作用产生的要紧能量物质是( )
A.ATP B.CO2
C.O2D.葡萄糖
呼吸作用产生的要紧能量物质是ATP,大部份能量以热能形式散失。
3.(2021·
浙江会考,19,2分)以下生理进程不属于需氧呼吸的是( )
A.糖酵解B.柠檬酸循环
C.卡尔文循环D.电子传递链
选C。
需氧呼吸分为糖酵解、柠檬酸循环、电子传递链三个时期,卡尔文循环属于光合作用进程,C错误。
4.(2021·
1单项选择Ⅱ,2分)为达到降低呼吸速度以延长苹果贮藏期的目的,可采取的方法是( )
A.增加氧气浓度B.提高贮藏温度
C.降低CO2浓度D.降低O2浓度
选D。
在苹果等水果的贮藏中,为达到降低呼吸速度的目的,往往采纳低氧、低温的环境,D正确。
5.(2020·
浙江会考,9,1分)以下属于人体细胞需氧呼吸产物的是( )
A.葡萄糖B.O2
C.CO2D.酒精
人体细胞需氧呼吸的产物是CO2和水,C正确。
6.(2021·
浙江学考,36,9分)图1是真核生物细胞呼吸的要紧物质转变示用意,①~④表示其中的进程。
图二、3别离表示O2浓度、温度对植物组织CO2释放速度的阻碍。
请回答:
(1)细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等________氧化分解成无机物或小分子有机物,而且________的进程。
(2)图1中,在细胞溶胶中进行的进程是________(填标号),在线粒体中进行的进程是________(填标号)。
图2中O2浓度为a、b时,厌氧呼吸较强的是________(填“a”或“b”)。
(3)人体肌肉细胞厌氧呼吸的终产物是________(用图1中物质名称回答)。
肌肉细胞进行厌氧呼吸是一种克服________的应急方法。
(4)依照图2和图3可知,在蔬菜保鲜储藏中,应采取______________和______________的方法。
(1)细胞呼吸是细胞内进行的将糖类等有机物氧化分解成无机物或小分子有机物,而且释放能量的进程。
(2)图1中,在细胞溶胶中进行的进程是①糖酵解、③④厌氧呼吸第二时期,②丙酮酸的氧化进程在线粒体中进行;
图2中O2浓度为a、b时,厌氧呼吸较强的是a,因为随着氧气浓度的增加,需氧呼吸慢慢增强,厌氧呼吸慢慢被抑制。
(3)人体肌肉细胞进行产生乳酸的厌氧呼吸;
肌肉细胞进行厌氧呼吸是一种克服机体临时缺氧的应急方法。
(4)在蔬菜保鲜储藏中,应采取适当降低氧气浓度和温度的方法来降低细胞呼吸强度。
答案:
(1)有机物 释放能量
(2)①③④ ② a
(3)乳酸 临时缺氧 (4)适当降低O2浓度 适当降低温度
[冲刺高当选考]
7.(2021·
高考新课标全国卷Ⅱ改编)以下与微生物呼吸有关的表达,错误的选项是( )
A.肺炎双球菌无线粒体,但能进行需氧呼吸
B.与细菌呼吸有关的酶由拟核中的基因编码
C.破伤风芽孢杆菌适宜生活在有氧的环境中
D.有氧和无氧时,酵母菌呼吸作用产物不同
肺炎双球菌属于原核生物,细胞中只有核糖体一种细胞器,与需氧呼吸有关的酶存在于细胞膜和细胞溶胶中,故A项正确。
细菌的拟核有环状DNA,为细菌的遗传物质,其上的基因操纵着相关蛋白质的合成,故B项正确。
破伤风芽孢杆菌的细胞呼吸方式是厌氧呼吸,其适宜的生活环境应为无氧环境,故C项错误。
酵母菌为兼性厌氧型微生物,进行需氧呼吸时,呼吸产物是CO2和水,进行厌氧呼吸时,呼吸产物是酒精和CO2,故D项正确。
8.(2021·
高考天津卷改编)以下图是细胞中糖类合成与分解进程示用意。
(CH2O)+O2
CO2+H2O+能量
A.进程①只在线粒体中进行,进程②只在叶绿体中进行
B.进程①产生的能量全数贮存在ATP中
C.进程②产生的(CH2O)中的氧全数来自H2O
D.进程①和②中均能产生还原氢,二者还原的物质不同
进程①②别离是需氧呼吸、光合作用。
A项,在有线粒体的真核生物细胞中,进程①发生的场所是细胞溶胶和线粒体,进程②只发生在叶绿体中。
而在原核细胞中,进程①②都发生在细胞溶胶中。
B项,进程①通过需氧呼吸氧化分解有机物,释放的能量一部份以热能形式散失,一部份转移至ATP中。
C项,进程②产生的(CH2O)中的氧全数来自CO2,而不是来自H2O,H2O中的氧在光反映进程中通过水的光解产生O2。
D项,进程①的第一、二时期产生的[H],用于第三时期还原O2,生成H2O;
进程②通过光反映产生的NADPH,用于碳反映还原C3,因此二者还原的物质不同。
9.(2021·
高考江苏卷改编)以下图表示细胞呼吸作用的进程,其中1~3代表有关生理进程发生的场所,甲、乙代表有关物质。
以下相关表达正确的选项是( )
A.1和3都具有双层生物膜
B.1和2所含酶的种类相同
C.2和3都能产生大量ATP
D.甲、乙别离代表丙酮酸、[H]
图中1~3别离表示细胞溶胶、线粒体基质、线粒体内膜和嵴。
甲、乙别离表示C3H4O3,[H],1无膜,1和2所含酶不同,进行的化学反映不同,一、2产生少量ATP,3产生大量ATP。
10.如图是一种可测定呼吸速度的密闭系统装置,把三套装置放在隔热且适宜的条件下培育(三装置中种子的质量相等)。
以下有关说法错误的选项是( )
A.一段时刻后,玻璃管中的有色液滴移动的距离hC>hB>hA
B.当种子中的有机物消耗完毕,温度计读数装置C最高
C.假设取适量的幼胚研碎,滴加少量的DCPIP(一种染色剂,被还原后为白色),一段时刻后DCPIP颜色慢慢变白,缘故是种子在呼吸进程中产生还原剂[H]
D.A、B两装置有色液滴右移的距离不一样
花生种子含脂肪较多,小麦种子含淀粉较多,等质量的这两各类子,由于脂肪的碳、氢比例高,耗氧多,故C移动的距离最大,A装置的种子消过毒了,那么B装置比A装置多了微生物的呼吸作用,耗氧量较多,因此一段时刻后,玻璃管中的有色液滴移动的距离hC>hB>hA,A正确;
等质量的脂肪和淀粉氧化分解,脂肪释放的能量多,因此温度计读数装置C最高,B正确;
种子呼吸进程中产生的[H]具有还原作用,能够将DCPIP试剂还原为白色,C正确;
A、B两装置中产生的CO2都被NaOH溶液吸收,因此装置中会因O2的消耗,而致使气压的下降,因此液滴会向左移动,D错误。
11.如图为某同窗构建的植物叶肉细胞内的需氧呼吸进程图,4、7均为水,以下说法正确的选项是( )
A.催化2→3进程的酶存在于线粒体内膜上
B.产生的8要紧用于合成ATP
C.3必然全数释放到大气中
D.6可来自叶绿体
2→3进程是需氧呼吸的第二时期,发生在线粒体基质中,A错误;
8是需氧呼吸进程中释放的能量,要紧以热能的形式散失,一部份用于合成ATP,B错误;
3是需氧呼吸的第二时期产生的二氧化碳,植物细胞产生的二氧化碳能够被叶绿体吸收用于进行光合作用,C错误;
6是参与需氧呼吸第三时期的氧气,叶绿体产生的氧气能够用于需氧呼吸进程,D正确。
12.进行细胞呼吸的生物体,最重要的结果是( )
A.把ADP转化成ATP
B.把ATP转化成ADP
C.合成葡萄糖
D.产生CO2和H2O
细胞呼吸的重要意义是为生物体的各项生命活动提供能量,即分解有机物合成ATP,ATP能作为生命活动的直接能源物质。
13.以下关于人体内需氧呼吸和厌氧呼吸的比较,正确的选项是( )
A.二氧化碳只是需氧呼吸的产物
B.葡萄糖只能作为需氧呼吸分解的底物
C.还原氢只在需氧呼吸进程中产生
D.厌氧呼吸的两个时期也都能释放能量
人体内,二氧化碳只是需氧呼吸的产物。
葡萄糖既能够作需氧呼吸的底物,也能够作厌氧呼吸的底物。
需氧呼吸和厌氧呼吸的第一时期相同,该时期也能产生还原氢。
厌氧呼吸的第一时期能产生少量能量,第二时期不产生能量。
14.以下关于厌氧呼吸的说法正确的选项是( )
A.马铃薯块茎和动物骨骼肌细胞只能进行厌氧呼吸
B.厌氧呼吸的第一时期与需氧呼吸的第一时期相同
C.在同一细胞内厌氧呼吸能够同时产生酒精和乳酸
D.厌氧呼吸的两个时期都释放能量,但只有第一时期产生ATP
选B。
马铃薯块茎等植物器官的细胞和动物骨骼肌细胞在需氧条件下能够进行需氧呼吸,在缺氧条件下能进行厌氧呼吸。
同一细胞中不能同时产生酒精和乳酸。
厌氧呼吸只在第一时期释放出少量的能量,生成少量ATP。
15.某同窗用如下图的实验装置测定果蝇幼虫的呼吸速度。
实验所用毛细管横截面积为1mm2,实验开始时,打开软管夹,将装置放入25℃水浴中,10min后关闭软管夹,随后每隔5min记录一次毛细管中液滴移动的位置,结果如表所示。
以下分析中,正确的选项是( )
实验时间/min
液滴移动距离/mm
10
15
20
65
25
100
30
130
35
A.图中X为NaOH溶液,软管夹关闭后液滴将向右移动
B.在20~30min内氧气的平均吸收速度为mm3/min
C.如将X换为清水,并向试管内充入N2,即可测定果蝇幼虫的厌氧呼吸速度
D.增设的对如实验只需将装置中的X换成清水,并将该装置置于相同的环境
装置中X假设为NaOH溶液,其要紧作用是吸收细胞呼吸产生的CO2,试管中因氧的消耗而致使试管内气体体积减小,液滴向左移动。
小液滴向左移动的距离可表示动物呼吸作用O2的消耗量。
动物细胞厌氧呼吸只产生乳酸,可不能致使装置内气体体积的转变。
增加对如实验的目的是排除动物呼吸作用之外的因素对实验结果的阻碍,故自变量应是动物的有无,即只需去除果蝇幼虫即可,其他实验条件不变。
16.将玉米种子置于25℃、黑暗、水分适宜的条件下萌生,天天按时取相同数量的萌生种子,一半直接烘干称重,另一半切取胚乳烘干称重,计算每粒的平均干重,结果如下图。
假设只考虑种子萌生所需的营养物质来源于胚乳,据图回答以下问题。
(1)萌生进程中胚乳组织中的淀粉被水解成________,再通过__________作用为种子萌生提供能量。
(2)萌生进程中在________小时之间种子的呼吸速度最大,在该时刻段内每粒种子呼吸消耗的平均干重为________mg。
(3)萌生进程中胚乳的部份营养物质转化成幼苗的组成物质,其最大转化速度为__________mg·
粒-1·
d-1。
(4)假设维持实验条件不变,120小时后萌生种子的干重转变趋势是____________,缘故是________________________________________________。
(1)胚乳是玉米种子贮存营养的结构。
在种子萌生进程中,胚乳中的淀粉最终被水解为葡萄糖,再通过呼吸作用氧化分解为生命活动供能。
(2)呼吸速度越大,单位时刻内种子干重减少越多,从图可知,72~96小时之间种子的呼吸速度最大。
每粒种子呼吸消耗的平均干重为-=mg。
(3)胚乳干重减少量与萌生种子干重减少量差值最大时,胚乳营养转化为幼苗组成物质的速度最大。
符合该特点的时刻段为96~120小时(一天),该时刻段内,胚乳干重减少量为-=27mg,而萌生种子干重减少量仅为-=5mg,即胚乳中22mg营养物质转化为幼苗的组成物质,转化速度为22mg·
(4)由于黑暗环境中萌生的种子只能进行呼吸作用消耗有机物,不能进行光合作用合成有机物,故种子干重仍呈下降的趋势。
(1)葡萄糖 呼吸(或生物氧化)
(2)72~96
(3)22
(4)下降 幼苗呼吸作用消耗有机物,且不能进行光合作用
17.以下图1是某绿色植物体内叶肉细胞的部份结构示用意,其中1~6表示相关结构;
图2是该植物叶肉细胞以葡萄糖为底物进行需氧呼吸的进程模式图,其中1~8表示相关物质。
请回答以下相关问题。
(1)图1所示细胞含有遗传物质的场所是__________________;
能够产生ATP的场所是______________(填字母),图2中产生ATP最多的反映发生在图1中的________处(填数字)。
(2)图2中的1→2的反映发生在图1中的__________(填字母或数字)中,若是现在没有氧气存在,那么其细胞呼吸的最终产物必然会有图2中的____________(填数字)。
(3)若是图1中细胞器b内生理活动的强度大于细胞器a内生理活动的强度,那么图1细胞会__________________(填“释放”或“吸收”)图2中的物质6。
(4)若是突然停止光照,那么会阻碍图1中______________(填数字)上发生的反映,进而致使________________(填数字)中三碳分子含量__________________。
图1中a是线粒体、b是叶绿体、c是细胞溶胶,1是叶绿体外膜、2是叶绿体内膜、3是叶绿体基粒、4是叶绿体基质、5是线粒体基质、6是线粒体内膜;
图2中1~8别离是葡萄糖、丙酮酸、CO2、H2O、NADH、O2、H2O、ATP。
(1)叶肉细胞中含有DNA的场所是细胞核、叶绿体、线粒体;
a、b、c能够产生ATP,需氧呼吸中产生ATP最多的是第三时期,发生在线粒体内膜上。
(2)图2中的1→2的反映是需氧呼吸第一时期,发生在细胞溶胶中,若是无氧气存在,只能进行厌氧呼吸,其最终产物是酒精、CO2和ATP,在图2中能够找到的只有CO2和ATP。
(3)当光合作用大于呼吸作历时,叶肉细胞会从外界吸收CO2,同时释放O2。
(4)光照强度会阻碍光合作用的光反映,光反映发生在叶绿体中类囊体膜中,光反映减弱,ATP、NADPH的产量减少,碳反映中三碳分子还原反映速度降低,致使三碳分子的含量增加。
(1)细胞核、线粒体和叶绿体(或细胞核、a和b)
a、b、c 6
(2)c 3和8 (3)释放 (4)3 4 增加(或升高)
1.(2016·
浙江金丽衢十二校第一次联考)以下图表示人体内的氢元素随化合物在生物体内代谢转移的进程,以下分析合理的是( )
A.与①进程有关的RNA是mRNA
B.在无氧的情形下,③进程中可不能发生脱氢反映
C.M物质应该是丙酮酸,④进程可不能产生ATP
D.在骨骼肌细胞临时缺氧时,该细胞内不进行②③进程
①为翻译形成蛋白质的进程,与该进程有关的RNA有mRNA(翻译的模板)、tRNA(转运氨基酸)和rRNA(组成核糖体的重要成份),A错误;
③是需氧呼吸或厌氧呼吸的第一时期,都会产生丙酮酸和少量的[H],B错误;
M物质应该是丙酮酸,④为厌氧呼吸第二时期,该时期不能产生ATP,C正确;
在氧气不足的情形下,人体内不进行②需氧呼吸第二、三时期,能进行③需氧呼吸或厌氧呼吸的第一时期,D错误。
2.(2016·
浙江杭州七校期末联考)某小组为研究脱气对酵母菌在培育初期产气量的阻碍,进行了甲、乙两组实验,实验装置如以下图所示,除图中实验处置不同外,其余条件相同。
一段时刻内产生CO2总量的转变趋势是( )
与甲装置相较,乙装置为不脱气培育酵母菌,酵母菌在初期通过需氧呼吸单位时刻内比甲装置释放更多二氧化碳;
随着装置中氧气浓度慢慢降低,厌氧呼吸增强;
相同时刻内产生二氧化碳乙装置大于甲装置,A正确。
3.(2016·
北京海淀区期末练习)某学生利用酵母菌酿酒进程中,经检测活菌数量适宜但却不产生酒精,现在应采取的方法是( )
A.降低温度B.隔绝空气
C.加缓冲液D.添加新鲜培养基
利用酵母菌酿酒进程中活菌数量适宜说明温度条件适宜,A错误;
酵母菌酿酒进程中
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