生物必修1提纲和练习题.docx
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生物必修1提纲和练习题
必修1模块《分子与细胞》
专题一:
细胞的结构基础与物质基础
【专题知识结构】
细胞质基质
细胞器
细胞膜----活细胞进行新陈代谢的主要场所
双层膜细胞器:
线粒体、叶绿体;
单层膜细胞器:
内质网、高尔基体、液泡、溶酶体
无膜细胞器:
核糖体、中心体;
结构与功能细胞质
细胞核
细胞
无机物:
包括水和无机盐。
有机物:
包括糖类、脂质、蛋白质和核酸。
元素
化学成分
化合物
【知识清单】
一、细胞发展史与显微镜:
1、细胞的发现:
詹森(发明显微镜)→罗伯特·胡克(发现并命名细胞)→
列文·虎克(发现活细胞)
2、细胞学说:
创立人:
施莱登、施旺。
主要内容:
①所有动物和植物都由细胞构成;
②细胞是生物体结构和功能的基本单位;
③细胞只能由细胞分裂而来(即细胞只能来自细胞);
附:
教材中介绍过的著名科学家及贡献:
○现代生物学三大基石:
1.1838—1839:
施莱登、施旺放细胞学说2.1859年:
达尔文进化论
3.1866年:
孟德尔遗传学
○1900年:
约翰逊---提出基因;1953年:
沃森和克里克----提出DNA双螺旋结构;
1932年:
摩尔根---发现伴性遗传。
3、显微镜:
1)光学显微镜下看到的结构--显微结构、电子显微镜观察到的细胞结构----亚显微结构;
2)高倍镜操作:
移装片→换高倍镜→调焦(调细准焦螺旋)至物像清晰后观察。
欲使视野左上方的某细胞移至视野中央,应将装片向左上方移动。
3)换高倍镜后:
观察到的细胞数目会变少,视野亮度会变暗。
此时应选大光圈,
用凹面镜对光。
4)镜头特点:
物镜:
放大倍数越高,其镜筒长度越长;目镜特点与物镜相反;
二、细胞的基本结构与功能:
1、细胞膜:
1)主要成分:
蛋白质和磷脂;(细胞膜功能主要由蛋白质执行)。
2)化学结构:
基本骨架:
磷脂双分子层;蛋白质镶嵌、贯穿、覆盖其表面;
3)功能:
①保护②控制物质出入(载体蛋白完成)③细胞间信息传递(糖蛋白完成);
附:
细胞膜控制的物质运输方式:
单纯扩散(自由扩散):
顺浓度梯度运输物质,不需载体,不需能量;
穿膜运输
膜泡运输:
包括内吞和外排两种方式。
二者均需消耗能量
协助扩散:
顺浓度梯度运输物质,需载体,不需能量;
主动运输:
一般逆浓度梯度运输物质,需载体,需能量;
注意:
①记清各物质出入方式(常考点):
单纯扩散实例:
包括水、氧气、脂质物质(如甘油、脂肪酸、VD等)
协助扩散实例:
葡萄糖进入红细胞,神经纤维膜上K+外流,Na+内流;
主动运输实例:
小肠上皮细胞吸收葡萄糖;氨基酸、无机盐(钠钾泵)进出
细胞;
外排实例:
分泌抗体(消化酶);内吞:
吞噬细胞吞噬病原体。
②明了适用范围:
小分子物质一般为穿膜运输。
大分子物质必须经膜泡运输。
4)特性:
细胞膜的结构特点是具流动性;功能特点是选择透过性膜。
5)细胞膜系统:
细胞器膜+细胞膜+核膜等形成的结构体系。
2、※主要的细胞器:
(要求会识图:
参阅教材P18-19图、P22图)
1)叶绿体:
进行光合作用的场所(即合成葡萄糖的场所)。
2)线粒体:
有氧呼吸的主要场所(即彻底分解有机物的场所)。
被喻为“动力车间”,即供能;
3)内质网:
①增大了细胞内的膜面积,利于各种生化反应的进行;②与蛋白质、
脂质和糖类合成有关;③也是蛋白质运输通道(指分泌蛋白质);
4)高尔基体:
属动植物都有但功能不同的细胞器。
与细胞分泌物的形成有关,与植物细胞壁的形成有关。
5)液泡:
单层膜内含细胞液。
与植物细胞渗透吸水有关;含色素(使叶花果实
呈现蓝、红等色)。
6)溶酶体:
内含多种水解酶,执行细胞内的消化作用,被喻为酶仓库。
(吞噬细胞吞噬抗原,蛙尾的消失均与它有关)。
7)中心体:
存在于动物及低等植物细胞中,与细胞分裂中纺锤体的形成有关;
8)核糖体:
游离或附着于内质网膜及核膜上,是合成蛋白质的场所;
注:
双层膜细胞器:
线粒体、叶绿体(双层结构还包括细胞核核膜
单层膜细胞器:
内质网、高尔基体、溶酶体、液泡
无膜细胞器:
核糖体、中心体
3、细胞核:
1)主要结构:
核膜、核仁、核液和染色质等结构。
①核膜:
双层,在核膜上有核孔,核孔是大分子物质进(蛋白质)出(RNA)核
的通道。
②染色体(质):
主要成分是蛋白质和DNA。
易被碱性染料(如龙胆紫)染成深色。
染色体与染色质的关系:
两者是细胞中同一物质在不同时期的两种形态。
③核仁:
呈球形,与核糖体的形成有关。
④核液:
提供原料和水环境。
2)主要功能:
是遗传物质贮存和复制的场所,是细胞遗传特性与代谢活动
的控制中心。
4、归纳总结:
1)比较动植物细胞:
高等植物细胞特有细胞壁、叶绿体、液泡;而无中心体
(注:
低等植物有中心体);
2)※比较原核细胞与真核细胞:
原核细胞特点:
三无即无核膜(最显著特征)、无核仁、无染色体;
细胞器仅有核糖体。
3)细胞知识整合:
①与能量转换有关的细胞器有线粒体、叶绿体;
②与分泌蛋白的合成、分泌密切相关的细胞器有:
核糖体、内质网、高尔基体、线粒体;(注意:
前三个细胞器顺序不能颠倒)
③与主动运输密切相关的细胞器线粒体核糖体;前者提供能量,后者提供载体;
④含遗传物质DNA的细胞结构有细胞核、线粒体、叶绿体;
⑤观察线粒体:
詹纳斯绿B;观察大肠杆菌细胞核草酸结晶紫;
三、构成细胞的化学元素:
1、分类:
分大量元素(如CHONPS等)、微量元素(如ZnBMn等)。
最基本元素是碳元素(因为组成生物体的有机物都有碳架结构)
(注:
与碳元素的含量无关)。
2、作用:
缺铁--贫血,缺碘—地方性甲状腺肿,缺锌、硒--免疫力低下,
植物缺硼--花粉败育。
3、1)不同生物细胞的元素组成基本相同,含量存在显著差异。
2)细胞中化学元素均可在无机环境中找到,说明生物界与非生物界具统一性;
细胞中各元素的含量与无机环境差别很大,说明生物界与非生物界具差异性。
四、构成细胞的化合物:
1、水:
1)存在形式:
自由水和结合水两种形式。
两种形式的水可相互转化,
代谢旺盛时自由水相对含量增加;结合水相对多时抗逆性增强;
2)作用:
自由水是细胞内良好溶剂,还兼有运输功能;
结合水构成细胞的结构成分。
3)水进出细胞的方式---渗透作用(属单纯扩散)
原理:
水分从水势高的一侧通过半透膜向水势低的一侧移动的现象。
实验:
质壁分离(指的是原生质层与细胞壁分离)与复原实验:
证明成熟植物细胞发生渗透作用(水的渗透方向:
由低浓度渗向高浓度);
2、无机盐:
1)形式存在:
离子,
2)进出细胞方式:
一般为主动运输。
3)作用:
①构成某些重要化合物的成分:
如Fe-血红蛋白Mg-叶绿素等
②维持生命活动:
如人体内的Na+维持血压正常,K+维持心律正常。
3、糖类:
单糖:
动植物细胞均有的糖类是单糖,如葡萄糖、核糖、脱氧核糖等;
1)分类二糖:
植物体内重要的二糖是蔗糖和麦芽糖,动物体内重要的二糖是乳糖。
多糖:
植物体内的多糖有淀粉和纤维素两种,动物体内的多糖是糖元;
2)作用:
主要能源物质。
4、脂质:
包括脂肪(主要储能物)、类脂(构成细胞结构)和固醇(如性激素-调节)三类。
5、※生物大分子--蛋白质:
1)蛋白质的化学结构:
由简到繁的结构层次依次是:
C.H.O.N等(很多蛋白质还含有S元素)氨基酸 多肽 蛋白质。
①基本单位-氨基酸
R
通式:
NH2-C-COOH
H
结构特点:
a分子至少都含有一个氨基(-NH2)和一个羧基(-COOH);b都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上;
种类:
约有20种(由R基不同决定)
脱水缩合
②肽的形成:
肽的形成:
氨基酸+氨基酸+…n氨基酸 多肽+(n-1)H2O
肽的命名:
根据构成肽的氨基酸数目来命名。
如由10个氨基酸构成的肽称十肽。
肽鍵:
指连接相邻氨基酸的化学鍵,其结构简式为:
-CO—NH-。
③相关计算:
肽键数的计算:
肽腱数=氨基酸总数-肽链链数
脱水数目的计算:
肽腱数=脱水数
蛋白质相对分子质量的计算:
氨基酸的平均分子量×氨基酸个数-脱去的水分子数×18
肽链中氨基、羧基的个数:
至少含游离氨基或羧基的数目=肽链条数(如一条链就一个)
2)多样性原因:
组成蛋白质的氨基酸种类、数目、排列顺序不同,空间结构也千差万别。
3)主要功能:
①催化功能,如大多数酶;②调节功能,部分激素如胰岛素等;
③运输功能,如血红蛋白,载体蛋白;④结构功能;⑤运动功能;
⑥免疫功能,如抗体;⑦信息传递功能,如糖蛋白等;
4)蛋白质合成与运输的实例--分泌蛋白质的分泌过程可表示如下图※:
核糖体(合成蛋白质)
体现了各生物膜
在结构上具连续性,在功能上既分工
又协作的密切关系。
内质网(较成熟蛋白质)(加工运输蛋白质)
小泡
高尔基体(成熟蛋白质)(加工运输分选蛋白质)
小泡
细胞膜(小泡与细胞膜融合)分泌蛋白
合成:
核糖体;加工:
内质网、高尔基体;运输:
内质网、高尔基体;
分选:
分选信号位于氨基酸序列中,决定蛋白质的去向和最终定位;
高尔基体负责实施分选。
在此过程中各细胞器的作用是:
核糖体合成蛋白质;内质网加工、运输蛋白质;
高尔基体进一步加工运输分选蛋白质;
6、核酸(生物大分子):
(1)种类:
脱氧核糖核酸(简称DNA)和核糖核酸(简称RNA);
(2)分布:
DNA主要集中在细胞核中,少量分布于线粒体、叶绿体中;
RNA主要集中在细胞质中;
组成 聚合 空间结构
(3)基本单位:
核苷酸,该物质由一分子五碳糖、一分子磷酸和一分子含N碱基三成分组成。
(4)化学结构:
CHONP元素 核苷酸 多核苷酸链 核酸
(5)DNA的结构特点:
具多样性,DNA的多样性决定了蛋白质的多样性
(6)功能:
是除朊病毒之外的所有生物的遗传物质。
对遗传、变异和蛋白质合成有重要作用。
7、※四种有机物的鉴定实验(常考点):
1)可溶性还原糖(最佳材料:
苹果或梨)+班氏试剂→砖红色。
(反应条件:
必须是沸水浴加热)
注:
细胞中的还原性糖有葡萄糖、果糖、麦芽糖等,蔗糖及淀粉均不是还原性糖。
2)脂肪+苏丹Ⅲ染液→ 橘黄 色(需用显微镜观察,材料:
花生);
3)蛋白质+双缩脲试剂→紫色(操作先加双缩脲试剂A,摇匀后再加双缩脲试剂B)
4):
DNA+甲基绿→呈绿色;RNA+派哆宁→呈红色;
8、小结:
1)含量:
含量最多的化合物是水,含量最多的有机物是蛋白质。
2)有机物的元素组成:
糖类和脂肪:
CHO,蛋白质:
CHON(常含S),
核酸:
CHONP;
【典型题例】
1、(考查细胞学说---常考点)下列关于细胞学说的描述错误的是:
A.细胞是生物体结构和功能的基本单位B.所有生物都是由细胞构成的;
C.细胞只能由细胞分裂而来D.细胞学说的创立人是施莱登和施旺
2、(考查细胞膜的知识)下列哪组最可能是细胞膜的组成元素:
A.C、H、O、P;B.C、H、O、N;
C.C、H、O、N、P;D.C、H、O、S.
3、(考查细胞膜系统的知识---常考点)组成细胞膜系统的生物膜是指
A在结构上直接相连的生物膜B细胞内的所有生物膜
C细胞膜D具有单层膜的细胞器
4.(考查细胞器的功能)接种天花疫苗的儿童能获得对天花的抵抗力,该免疫力的产生与下列哪种结构关系最大
A线粒体B核糖体C内质网D中心体
◆蝌蚪在进行变态发育时,尾部逐渐消失,与此变化有直接关系的主要细胞器是
A溶酶体B内质网C线粒体D高尔基体
5.(考查蛋白质合成与运输)分泌蛋白在附着于内质网上的核糖体上合成之后,其运输的方向是
A.内质网—细胞膜—高尔基体B.高尔基体—内质网—细胞膜
C.细胞膜—内质网—高尔基体D.内质网—高尔基体—细胞膜
6.(考查蛋白质的化学结构)两个氨基酸缩合成二肽产生一个水分子,这个水分子中的氢来自:
A、氨基B、R基C、氨基和羧基D、羧基
7.(考查真核细胞与原核细胞的区别---必考点)细菌和酵母菌在结构上的重要区别是
A.前者有细胞壁,后者无细胞壁B.前者无核糖体,后者有核糖体
C.前者无核膜,后者有核膜D.前者有核糖体,后者无核糖体
附:
如何区分病毒、原核生物与真核生物:
植物病毒:
如烟草花叶病毒
无细胞结构—病毒动物病毒:
如艾滋病病毒、流感病毒等
细菌病毒:
即噬菌体,如感染大肠杆菌的T4噬菌体
原核生物:
如细菌、放线菌、兰藻等
真核生物:
如真菌、除兰藻外的其他藻类、植物及全部动物
生物界
有细胞结构
菌类
藻类
细菌(原核):
①球菌(如肺炎双球菌)②杆菌(如大肠杆菌、乳酸菌、醋酸菌)
放线菌(原核):
③螺旋菌
菌类
真菌(真核):
包括酵母菌、霉菌(如青霉菌、根霉)、大型真菌等。
原核的藻类--兰藻:
如念珠藻等;
真核的藻类--绿藻(如衣藻、团藻、水绵等)、红藻(如紫菜)、褐藻(如海带)
8.(考查细胞核的知识)下列关于细胞核在细胞中的功能的叙述,不正确的是
A细胞遗传特性抑制中心B细胞新陈代谢的主要场所
C遗传物质储存的场所D遗传物质复制的场所
9.(考查糖类等化合物)属于动、植物细胞共有的糖类是
A.葡萄糖、核糖、脱氧核糖B.葡萄糖、淀粉、果糖
C.淀粉、脱氧核糖、乳糖D.麦芽糖、果糖、乳糖
10.(考查水的渗透作用)放在30%蔗糖溶液中会发生质壁分离的细胞是
A.人的口腔上皮细胞B.洋葱根尖生长点细胞
C.洋葱表皮细胞D.干种子细胞
11.(考查蛋白质的合成与运输---常考点)下列结构不参与对多肽链加工修饰的是:
A.核糖体 B.内质网
C.高尔基体D.细胞质基质
◆下列结构中对蛋白质的最终去向具有分选作用的是:
A.核糖体 B.内质网
C.高尔基体 D.线粒体
12.(考查物质出入细胞膜的方式---必考点)下列跨膜运输的生理活动,需线粒体供能的是:
A.酒精进入胃黏膜细胞B.二氧化碳由静脉血进入肺泡内
C.原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞D.水分子出入细胞
13、(考查有机物的鉴定---常考点)下列各组中前项为所鉴定的物质,中项为所使用的试剂,后项为所产生的颜色,正确的是
A.葡萄糖、班氏试剂、橘黄色 B.脂肪、苏丹Ⅲ染液、砖红色
C.蛋白质、双缩脲试剂、紫色 D.DNA、派洛宁、红色
14.(综合考查生物大分子蛋白质的相关知识)据图回答下列问题:
H
O
H
A
E
H—N—C—C—N—C—C—N—C—C—OH
CH2—COOH
B
(1)图中A表示_________,B表示_________。
氨基酸的结构通式可表示为 。
(2)该化合物是由____个氨基酸分子失去___个分子的水而形成的,这种反应叫做____。
在这个过程中,相对分子质量减少了_________。
该化合物称为_____________。
(3)图中表示R基的字母是___________________,表示肽键的字母是________。
(4)图中有个________氨基和______个羧基,该化合物是由______种氨基酸组成的。
(5)图中的肽链是在的控制下经和两步合成的。
15.(综合考查细胞的基本结构与功能)据图回答下列问题:
(1)高等植物细胞特有的细胞器是〔〕〔〕。
(2)在植物细胞有丝分裂末期,与细胞壁形成有关的细胞器是〔〕。
(3)在细胞分裂间期,被碱性染料染成深色的结构是〔〕__________,其主要成分是。
(4)与能量有关的细胞器是〔〕〔〕。
(5)与动物有丝分裂直接相关的细胞器是〔〕。
(6)⑥是,它的主要成分是和,其结构特点是。
专题二:
细胞代谢与细胞生命周期
【专题知识结构】
酶:
生物催化剂
细胞代谢
细胞生理
细胞生命周期
ATP:
直接供能物质
光合作用:
合成有机物,贮存能量
呼吸作用:
分解有机物,释放能量
细胞增殖与细胞分化(异常分化--癌变)
细胞衰老与细胞凋亡
【知识清单】
一、细胞代谢:
1、酶:
(1)定义:
酶是活细胞产生的具有催化作用的有机物,
(2)化学本质:
绝大多数酶是蛋白质(由核糖体合成),少数的酶是RNA。
(2)部位:
酶由活细胞产生,可在细胞内及细胞外(如消化酶)发挥作用。
(3)※特性:
高效性、专一性。
(4)※影响因素:
主要是温度、PH,如高温、过酸和过碱都可导致酶结构
破坏而失活。
注:
低温可导致酶的活性暂时受抑制,但酶结构并破坏,遇适宜条件可恢复。
2、ATP:
(1)生理作用:
直接供能物质。
(2)结构简式:
简式中“A”代表腺苷,“~”代表高能磷酸鍵(共2个),“T”代表3个,“P”代表磷酸基(有3个)。
酶
(3)ATP与ADP间的转化:
ATPADP+Pi+能量
注:
该过程中物质是可逆的, 能量是不可逆的。
(4)ATP的生成途径:
植物:
ATP可由光合作用产生,也可通过呼吸作用产生。
人与动物:
ATP只能由呼吸作用产生。
※能产生ATP的细胞结构:
线粒体、叶绿体、细胞质基质。
(5)总结:
最终能源:
太阳能,主要能源:
糖类,直接能源:
ATP;
主要储能物质是脂肪,暂时储能物质是淀粉(植物)、糖元(动物)。
人在饥饿时首先动用的贮能物质是糖元;
3、※光合作用:
(1)发现:
内容
时间
过程
结论
普里斯特
1771年
蜡烛、小鼠、绿色植物实验
植物可以更新空气
萨克斯
1864年
叶片遮光实验
绿色植物在光合作用中产生淀粉
恩格尔曼
1880年
水绵光合作用
实验
叶绿体是光合作用的场所,
叶绿体能释放出氧气。
鲁宾与卡门
1939年
同位素标记法
光合作用释放的氧全来自水
光能
叶绿体
(2)总反应式:
CO2+H2O(CH20)+O2
(3)色素:
种类:
包括叶绿素(a、b)和类胡萝卜素(胡萝卜素、叶黄素)两类。
吸收光能
作用 传递光能:
除少数特殊状态的叶绿素a外的其它色素。
转换光能:
少数特殊状态的叶绿素a。
叶绿素主要吸收红光和蓝紫光,
类胡萝卜素主要吸收蓝紫光;
实验:
提取色素:
步骤:
取叶研磨→加丙酮(溶解色素)→过滤→得到滤液。
原理:
SiO2:
使研磨充分;CaCO3:
保护叶绿素不被破坏。
分离色素:
步骤:
制备滤纸条→划滤液细线(细、直、齐)→纸上层析。
原理:
四种色素在层析液中溶解度不同,沿滤纸扩散速度不同
从而分离。
结果:
自上而下:
胡萝卜素(橙黄色)、叶黄素、叶绿素a(蓝绿色)、叶绿素b(黄绿色)。
最宽的色素带是叶绿素a,最窄的是胡萝卜素;
(4)※过程:
包括光反应、暗反应两个阶段。
光反应暗反应
H2OO2C3
NADP+CO2
光NADPHC5
ADP+Pi
ATP(CH2O)
叶绿体类囊体叶绿体基质
①场所:
光反应:
类囊体薄膜上;
暗反应:
叶绿体基质中;
②物质变化:
光反应:
光合放出的O2来自水
分解;此阶段还合成了
NADPH和ATP;
暗反应:
CO2经固定和还原两步合成有机物。
注:
当停止CO2供应,光照条件不变时,固定受阻,C3减少,C5增加,ATP增加;
当停止光照,CO2供应不变时,还原受阻,C3增加,C5减少,ATP减少;
※
两阶段间关系:
光反应能为暗反应提供ATP和NADPH。
其中NADPH的作用是为暗反应提供能量和还原剂。
③能量变化:
光能→电能→活跃化学能→稳定化学能。
(注:
第2次能量转换发生在光反应)。
◆在光能→电能中起关健作用的物质是少数特殊状态的叶绿素a,
该物质吸光后被激发,先失电子、再得电子,最终形成电子流,光能变为电能。
◆第二次能量转换中活跃化学能贮存在NADPH和ATP中。
(5)※影响光合作用的因素:
外部因素:
光强(影响光反应)、温度(主要影响暗反应)、CO2等;
内部因素:
酶浓度、色素含量等。
增产措施①白天适当提高温度(注;阴天时应降温)②适当提高CO2浓度
③合理施肥;
酶
4、呼吸作用:
酶
(1)※有氧呼吸总反应式:
C6H1206+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
酶
※无氧呼吸反应式:
①C6H12062C2H5OH+2CO2+能量(大多数植物);
②C6H12062C3H6O3+能量(动物及少数植物);
(2)※有氧呼吸全过程图解:
分三个阶段。
②酶
①酶
③酶
①场所:
第1阶段在细胞质基质,第2、3阶段在线粒体中进行。
②过程:
第2阶段放出CO2,O2参与第3阶段的反应,与O2,结合生成H2O;
第1、2阶段产生[H],第1、2、3阶段产生ATP,以第3阶段产生的ATP最多。
(3)无氧呼吸:
场所:
始终在细胞质基质中进行,
物质变化:
其反应产物是CO2+酒精或乳酸。
(4)※比较两种呼吸方式:
①第1阶段完全相同(均产生丙酮酸);
②均分解有机物;但分解程度不同(有氧呼吸分解彻底,无氧呼吸分解不彻底);
③均释放能量;但放能多少不同(1mol葡萄糖,有氧呼吸放能2870kj,无氧呼吸
放能196.65kj);
(5)※实践应用:
粮食贮藏措施:
①低温②低氧③干燥(果蔬不适用);
原理:
降低呼吸作用强度。
附:
光合作用与呼吸作用的比较
光合作用
呼吸作用
反应
场所
绿色植物(在叶绿体中进行)
所有生物(主要在线粒体中进行)
反应
条件
光、色素、酶
酶(时刻进行)
物质
转变
把无机物CO2和H2O合成
有机物(CH2O)
分解有机物产生CO2和H2O
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
实质
合成有机物、储存能量
分解有机物、释放能量、产生ATP
联系
有机物、氧气
(只在白天进行)光合作用呼吸作用(每时每刻进行)
能量、二氧化碳
二、细胞的生命周期:
细胞增殖→细胞分化→细胞衰老→细胞凋亡。
→不分化→癌变。
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