(新課改省份專用)2020版高考生物一輪復(fù)習(xí) 課下達(dá)標(biāo)檢測(cè)(八)降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶(含解析).doc
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課下達(dá)標(biāo)檢測(cè)(八) 降低化學(xué)反應(yīng)活化能的酶 一、選擇題 1.(2018浙江11月選考單科卷)酶是生物催化劑,其作用受pH等因素的影響。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) A.酶分子有一定的形狀,其形狀與底物的結(jié)合無(wú)關(guān) B.絕大多數(shù)酶是蛋白質(zhì),其作用的強(qiáng)弱可用酶活性表示 C.麥芽糖酶能催化麥芽糖的水解,不能催化蔗糖的水解 D.將胃蛋白酶加入到pH=10的溶液中,其空間結(jié)構(gòu)會(huì)改變 解析:選A 酶具有一定可變的幾何形狀,酶的活性部位與底物結(jié)合時(shí)形狀發(fā)生改變發(fā)揮催化作用,作用完成后恢復(fù)原狀,其形狀與底物的結(jié)合有關(guān);酶的本質(zhì)絕大多數(shù)是蛋白質(zhì),少數(shù)是RNA,其催化作用的強(qiáng)弱可以用酶活性來(lái)表示;酶具有專一性,麥芽糖酶可以催化麥芽糖水解,不能催化蔗糖水解;酶在過(guò)酸或過(guò)堿的溶液中會(huì)發(fā)生變性失活,胃蛋白酶的最適pH為1.8左右,加入到pH=10的溶液中會(huì)使酶變性,空間結(jié)構(gòu)發(fā)生改變。 2.(2019濟(jì)南模擬)適當(dāng)提高溫度、加FeCl3和過(guò)氧化氫酶都可以加快過(guò)氧化氫的分解。下列各項(xiàng)分組中,加快過(guò)氧化氫的分解所遵循的原理相同的是( ) A.提高溫度、加FeCl3 B.提高溫度、加過(guò)氧化氫酶 C.加FeCl3和過(guò)氧化氫酶 D.提高溫度、加FeCl3和過(guò)氧化氫酶 解析:選C 升高溫度加快過(guò)氧化氫的分解的原理是給反應(yīng)物提供能量;加FeCl3和過(guò)氧化氫酶加快過(guò)氧化氫的分解的原理是降低反應(yīng)的活化能。 3.如圖表示某反應(yīng)進(jìn)行時(shí),有酶參與和無(wú)酶參與的能量變化,則下列敘述正確的是( ) A.此反應(yīng)為放能反應(yīng) B.曲線Ⅰ表示有酶參與 C.E2為反應(yīng)前后能量的變化 D.酶參與反應(yīng)時(shí),所降低的活化能為E4 解析:選D 曲線Ⅱ是有酶催化條件下的能量變化,其降低的活化能為E4,反應(yīng)前后能量的變化應(yīng)為E3,反應(yīng)產(chǎn)物乙物質(zhì)的能量值比反應(yīng)物甲物質(zhì)的高,則該反應(yīng)為吸能反應(yīng)。 4.下圖是酶催化特性的“酶-底物復(fù)合反應(yīng)”模型,圖中數(shù)字表示反應(yīng)過(guò)程,字母表示相關(guān)物質(zhì)。則下列各選項(xiàng)對(duì)此圖意的解釋正確的是( ) A.X是酶,過(guò)程①表示縮合反應(yīng) B.Y可表示酶,過(guò)程②體現(xiàn)酶的多樣性 C.復(fù)合物Z是酶發(fā)揮高效性的關(guān)鍵 D.①、②可以表示葡萄糖水解過(guò)程 解析:選C 據(jù)圖分析,X在化學(xué)反應(yīng)前后不變,說(shuō)明X是酶;Y在酶的作用下生成F和G,說(shuō)明該反應(yīng)是分解反應(yīng)。根據(jù)以上分析可知,Y不是酶,過(guò)程②體現(xiàn)了酶具有催化作用。圖中的復(fù)合物Z是酶與反應(yīng)物的結(jié)合體,是酶發(fā)揮高效性的關(guān)鍵。葡萄糖是單糖,是不能水解的糖。 5.某同學(xué)進(jìn)行了下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn): 甲組:淀粉溶液+新鮮唾液→加入斐林試劑→出現(xiàn)磚紅色沉淀 乙組:蔗糖溶液+新鮮唾液→加入斐林試劑→不出現(xiàn)磚紅色沉淀 丙組:蔗糖溶液+蔗糖酶溶液→加入斐林試劑→? 下列敘述正確的是( ) A.丙組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是“不出現(xiàn)磚紅色沉淀” B.三組實(shí)驗(yàn)都應(yīng)該在37 ℃條件下進(jìn)行 C.該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖球?yàn)證酶的專一性 D.可用碘液代替斐林試劑進(jìn)行檢測(cè) 解析:選C 因?yàn)檎崽潜徽崽敲复呋馍善咸烟呛凸?,有還原性,加入斐林試劑出現(xiàn)磚紅色沉淀;加入斐林試劑必須水浴加熱至50~65 ℃;唾液淀粉酶只能水解淀粉,不能水解蔗糖,蔗糖酶才能水解蔗糖,故該實(shí)驗(yàn)?zāi)茯?yàn)證酶的專一性;如用碘液代替斐林試劑,則三個(gè)組都不會(huì)出現(xiàn)藍(lán)色,無(wú)法檢測(cè)。 6.某實(shí)驗(yàn)室研制出一種X酶,為測(cè)出X酶的最適溫度,有人設(shè)置了a、25 ℃、b(已知:a低于25 ℃和b,b高于25 ℃)三種溫度進(jìn)行實(shí)驗(yàn),結(jié)果發(fā)現(xiàn),此三種溫度下的X酶活性無(wú)顯著差異。據(jù)此可推測(cè)X酶的最適溫度( ) A.一定在25 ℃左右 B.一定在a~25 ℃之間 C.一定在25 ℃~b之間 D.低于a或高于b或在a~b之間都有可能 解析:選D 由于只設(shè)置了3組溫度對(duì)照,溫度梯度過(guò)大或過(guò)小都會(huì)導(dǎo)致三種溫度下X酶的活性無(wú)顯著差異,因此不能確定具體的最適溫度。 7.如圖表示不同pH對(duì)某種酶活性的影響。下列分析正確的是( ) A.據(jù)圖分析,儲(chǔ)存該酶的最適pH為4 B.據(jù)圖分析,t時(shí)刻各組酶促反應(yīng)速率達(dá)到最大值 C.a(chǎn)條件下,增加底物濃度,反應(yīng)速率增大但酶活性不變 D.b條件下,提高反應(yīng)體系溫度,反應(yīng)速率增大 解析:選C 據(jù)圖分析,pH為4條件下,酶活性最低,因此儲(chǔ)存該酶的最適pH不為4,應(yīng)該為該酶的最適pH;據(jù)圖分析,t時(shí)刻,各組產(chǎn)物濃度均達(dá)到最大,此時(shí)底物已經(jīng)被消耗完,反應(yīng)速率為0;a條件下,限制酶促反應(yīng)速率的因素可能有底物濃度、酶濃度、溫度、pH等,此時(shí)增加底物濃度,反應(yīng)速率增大;b條件下,底物已經(jīng)被分解完,此時(shí)提高反應(yīng)體系溫度,反應(yīng)速率依舊為0。 8.(2019日照模擬)如圖表示酶X的活性與溫度的關(guān)系示意圖,下列有關(guān)分析錯(cuò)誤的是( ) A.在實(shí)際生產(chǎn)中,酶X制劑幾乎在所有的季節(jié)都能使用 B.測(cè)定酶X的活性時(shí),實(shí)驗(yàn)對(duì)pH、底物量和酶量沒有要求 C.酶X的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物,具有高效性和專一性 D.在20~40 ℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度,可進(jìn)一步探究酶X的最適溫度 解析:選B 分析題圖,酶X適用的溫度范圍較大,在實(shí)際生產(chǎn)中,酶X制劑幾乎在所有的季節(jié)都能使用;測(cè)定酶X的活性時(shí),實(shí)驗(yàn)對(duì)pH、底物量和酶量有要求,無(wú)關(guān)變量要嚴(yán)格保持一致且適宜;酶X的化學(xué)本質(zhì)是有機(jī)物(蛋白質(zhì)或RNA),具有高效性和專一性;在20~40 ℃范圍內(nèi)設(shè)置更小的溫度梯度,可進(jìn)一步探究酶X的最適溫度。 9.(2018嘉興模擬)為了驗(yàn)證酶的高效性及發(fā)揮作用需要溫和的條件,某實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)了如下的實(shí)驗(yàn)方案,其中FeCl3溶液能催化H2O2分解而釋放O2。下列敘述錯(cuò)誤的是( ) 試管編號(hào) 加入材料 氣泡 1 5 mL 3%H2O2 0.5 mL蒸餾水 2 5 mL 3%H2O2 0.5 mL新鮮豬肝勻漿 3 5 mL 3%H2O2 0.5 mL 3.5%FeCl3溶液 4 5 mL 3%H2O2 0.5 mL 100 ℃處理過(guò)的豬肝勻漿 A.新鮮豬肝勻漿含有過(guò)氧化氫酶是實(shí)驗(yàn)原理之一 B.2號(hào)與4號(hào)試管在相同的溫度條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn) C.2號(hào)試管在初期產(chǎn)生氣泡最多實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟拍苓_(dá)到 D.1、2和3號(hào)試管間的比較也可驗(yàn)證酶的專一性 解析:選D 驗(yàn)證酶的專一性的實(shí)驗(yàn)應(yīng)是相同底物,不同種酶,而FeCl3屬于無(wú)機(jī)催化劑。 10.如圖為酶促反應(yīng)相關(guān)曲線圖,Km表示酶促反應(yīng)速率為1/2vmax時(shí)的底物濃度。競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑與底物結(jié)構(gòu)相似,可與底物競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合酶的活性部位;非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可與酶的非活性部位發(fā)生不可逆性結(jié)合,從而使酶的活性部位功能喪失。下列分析錯(cuò)誤的是( ) A.Km越大,酶與底物親和力越高 B.加入競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,Km增大 C.加入非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,vmax降低 D.非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑破壞酶的空間結(jié)構(gòu) 解析:選A 根據(jù)題干信息可知,Km越大,代表酶促反應(yīng)速率達(dá)到1/2vmax時(shí)所需要的底物濃度越大,即酶促反應(yīng)需要高濃度的底物才能正常進(jìn)行,從而說(shuō)明底物與酶的親和力越低;當(dāng)反應(yīng)環(huán)境中存在競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑時(shí),需要增加底物的濃度才能保證反應(yīng)的正常進(jìn)行,即Km會(huì)增大;由“非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑可與酶的非活性部位發(fā)生不可逆性結(jié)合,從而使酶的活性部位功能喪失”可知,若反應(yīng)環(huán)境中增加了非競(jìng)爭(zhēng)性抑制劑,則會(huì)導(dǎo)致部分酶的活性部位空間結(jié)構(gòu)改變、功能喪失,進(jìn)而導(dǎo)致vmax降低。 二、非選擇題 11.研究者用磷酸化酶(混合酶,可將淀粉水解成單糖)、單糖、淀粉和不同pH緩沖液組成不同反應(yīng)體系,并測(cè)定了各反應(yīng)體系中淀粉含量的變化(實(shí)驗(yàn)中pH對(duì)淀粉含量沒有直接影響),結(jié)果見下表。隨后,研究者測(cè)定了水稻開花后至籽粒成熟期間,水稻籽粒中淀粉含量和磷酸化酶相對(duì)活性的變化,結(jié)果如下圖,回答下列問(wèn)題: 不同反應(yīng)體系中淀粉含量的變化 pH 淀粉含量(mg/mL) 作用前 作用后 5.7 0.846 0.612 6.0 0.846 0.801 6.6 0.846 1.157 6.9 0.846 1.121 7.4 0.846 0.918 (1)分析表格中淀粉含量的變化情況,推測(cè)磷酸化酶的具體功能包括______________________。 (2)結(jié)合圖、表分析,開花后10~20天內(nèi),水稻籽粒細(xì)胞中pH可能在________(填“5.7”“6.0”或“6.6”)附近,此時(shí)間段內(nèi),水稻籽粒中磷酸化酶相對(duì)活性與淀粉含量變化的關(guān)系是______________________________________________________________________。 (3)若要檢測(cè)實(shí)驗(yàn)中酶促反應(yīng)速率,可通過(guò)檢測(cè)底物的消耗速率或產(chǎn)物的生成速率來(lái)判定,從操作簡(jiǎn)便的角度分析,最好選擇__________(試劑)檢測(cè);題中的淀粉屬于________(填“底物”“產(chǎn)物”或“底物和產(chǎn)物”);若反應(yīng)在適宜的溫度、pH等條件下進(jìn)行,則影響酶促反應(yīng)速率的因素還有______________________________(至少寫出2點(diǎn))。 解析:(1)題中表格呈現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果,從表中數(shù)據(jù)比較分析可知,本實(shí)驗(yàn)的自變量是pH,因變量是淀粉含量的變化,當(dāng)pH為5.7和6.0時(shí),反應(yīng)體系中淀粉的含量減少,說(shuō)明反應(yīng)體系中部分淀粉在磷酸化酶作用下分解了;當(dāng)pH為6.6、6.9和7.4時(shí),反應(yīng)體系中淀粉的含量增加,說(shuō)明反應(yīng)體系中在磷酸化酶作用下有淀粉合成。由此可推測(cè)磷酸化酶(混合酶)在這個(gè)反應(yīng)體系中在不同pH條件下,既可以催化淀粉分解,也可以催化單糖合成淀粉。(2)結(jié)合圖表分析,開花后10~20天內(nèi)磷酸化酶的活性高,淀粉積累的速度最快,所以水稻籽粒細(xì)胞中pH可能在6.6;從圖中曲線分析,可知前段磷酸化酶相對(duì)活性增高,淀粉含量積累加快,后段磷酸化酶相對(duì)活性下降,淀粉含量積累減緩。(3)題中涉及的酶促反應(yīng)為淀粉水解和合成,淀粉水解形成的單糖是葡萄糖(還原糖),可選擇碘液或斐林試劑來(lái)檢測(cè),但斐林試劑使用中需進(jìn)行水浴加熱,故碘液是最佳選擇;由第(1)小題分析可知,淀粉既屬于底物,又屬于產(chǎn)物;影響酶促反應(yīng)速率的因素有酶的活性、底物濃度、酶的濃度等。 答案:(1)催化淀粉的分解與合成 (2)6.6 前段磷酸化酶相對(duì)活性增高,淀粉含量積累加快,后段磷酸化酶相對(duì)活性下降,淀粉含量積累減緩(可合并回答) (3)碘液 底物和產(chǎn)物 底物濃度、酶的濃度、酶的活性等(答出2點(diǎn)即可) 12.(2019泰安三模)如圖是某種淀粉酶催化淀粉水解的反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系曲線,回答下列問(wèn)題: (1)圖中b、c兩點(diǎn)中通過(guò)改變溫度條件可明顯提高反應(yīng)速率的是________,原因是_______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)某同學(xué)為驗(yàn)證溫度對(duì)該酶活性的影響,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn): 操作步驟 操作方法 試管A 試管B 試管C 1 淀粉溶液 2 mL 2 mL 2 mL 2 溫度處理(℃) 37 100 0 3 淀粉酶溶液 1 mL 1 mL 1 mL 4 碘液 2滴 2滴 2滴 5 現(xiàn)象 X 變藍(lán) 變藍(lán) ①該實(shí)驗(yàn)的自變量是________。若反應(yīng)時(shí)間相對(duì)充分,請(qǐng)寫出表格中X表示的內(nèi)容:________。操作步驟4______(填“可以”或“不可以”)用斐林試劑代替碘液,原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②能不能利用過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解來(lái)驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響原因?________。原因是______________________________________________。 ③若需判斷某生物大分子物質(zhì)在不同溫度條件下,相同酶催化是否水解,從實(shí)驗(yàn)的科學(xué)角度分析,最好檢測(cè):________。 解析:(1)分析曲線,c點(diǎn)屬于低溫,b點(diǎn)是高溫,所以通過(guò)改變溫度條件可明顯提高反應(yīng)速率的為c點(diǎn),原因是低溫雖然抑制酶活性,但低溫對(duì)酶活性的影響是可逆的,而高溫使酶失活,對(duì)酶活性的影響是不可逆的。(2)①分析表格可看出,溫度是自變量,變色情況是因變量;X是37 ℃時(shí)的變色情況,在此溫度淀粉酶活性強(qiáng),將淀粉水解,加碘液不變藍(lán);不能用斐林試劑代替碘液,因?yàn)橛渺沉衷噭z測(cè)生成物時(shí),需水浴加熱到50~65 ℃,對(duì)實(shí)驗(yàn)有影響。②也不能用過(guò)氧化氫酶催化H2O2分解來(lái)驗(yàn)證溫度對(duì)酶活性的影響,原因是溫度對(duì)H2O2分解的速度有影響,同樣會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾。③判斷某生物大分子物質(zhì)在不同溫度條件下,相同酶催化是否水解,最好檢測(cè)生成物情況,若檢驗(yàn)反應(yīng)物有可能反應(yīng)物在較長(zhǎng)時(shí)間都存在,不易判斷。 答案:(1)c 低溫抑制酶活性,低溫對(duì)酶活性的影響是可逆的,而高溫使酶失活,高溫對(duì)酶活性的影響是不可逆的 (2)①溫度 不變藍(lán) 不可以 用斐林試劑檢測(cè)生成物時(shí),需水浴加熱到50~65 ℃,改變了實(shí)驗(yàn)的自變量,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有干擾?、诓荒堋囟葘?duì)H2O2分解的速度有影響,會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果造成干擾?、凵晌? 13.絲狀溫度敏感蛋白(FtsZ)是細(xì)菌中一種含量豐富且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的蛋白質(zhì),幾乎存在于包括結(jié)核桿菌的所有病原細(xì)菌中。FtsZ也是一種GTP酶,有一個(gè)GTP(三磷酸鳥苷)的結(jié)合位點(diǎn),在GTP存在的條件下,可以在分裂細(xì)菌中間部位聚集成Z環(huán),Z環(huán)不斷收縮,引導(dǎo)細(xì)菌的細(xì)胞分裂。尋找靶向FtsZ的抑制劑,可有效抑制細(xì)菌的細(xì)胞分裂。為建立靶向FtsZ的新型抗菌藥篩選模型,科研人員對(duì)大腸桿菌表達(dá)的FtsZ蛋白進(jìn)行了相關(guān)研究。 (1)人類病原微生物耐藥性的提高,嚴(yán)重影響傳染性疾病治療的成功幾率。FtsZ抑制劑與以往的抗菌藥相比不易形成耐藥性,原因是FtsZ蛋白____________________。 (2)下圖1表示利用熒光散射法測(cè)定FtsZ蛋白在體外的聚集程度。當(dāng)加入________時(shí),F(xiàn)tsZ蛋白迅速聚集,由此可見,F(xiàn)tsZ在體外依然具備________功能。實(shí)驗(yàn)選取BSA作為對(duì)照,原因是____________________________。 (3)下面兩組實(shí)驗(yàn)研究溫度對(duì)FtsZ酶活性的影響。 實(shí)驗(yàn)一:將FtsZ蛋白分別置于25 ℃、30 ℃、37 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃條件下,同時(shí)加入等量GTP混勻反應(yīng)30 min,測(cè)定酶的活性,結(jié)果見圖2。 實(shí)驗(yàn)二:將FtsZ蛋白分別置于25 ℃、30 ℃、37 ℃、45 ℃、50 ℃、55 ℃條件下保溫2 h,然后加入等量GTP混勻,置于37 ℃反應(yīng)30 min,測(cè)定酶的活性,結(jié)果見圖3。 ①37 ℃不一定是FtsZ酶的最適溫度,請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)確定其最適溫度,實(shí)驗(yàn)思路是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二處理的區(qū)別是__________________________________________ ________________________________________________________________________。 ③實(shí)驗(yàn)二的目的是_______________________________________________________ __________________。 ④當(dāng)溫度高于45 ℃時(shí),酶的活性迅速喪失,原因是____________________________ ________________________________________________________________________。 解析:(1)據(jù)題意“絲狀溫度敏感蛋白(FtsZ)是細(xì)菌中一種含量豐富且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的蛋白質(zhì)”可知,F(xiàn)tsZ結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,因此FtsZ抑制劑與以往的抗菌藥相比不易形成耐藥性。(2)據(jù)圖可知,在4 min后加入了GTP,F(xiàn)tsZ蛋白迅速聚集,說(shuō)明FtsZ在體外依然具備催化功能。據(jù)圖可知,加入GTP后,BSA聚集程度與加入前相比,都是50左右,說(shuō)明BSA不會(huì)在GTP的誘導(dǎo)下發(fā)生聚合反應(yīng),因此選取BSA作為對(duì)照。(3)①據(jù)圖2可知,37 ℃時(shí)FtsZ酶活性最高,但此溫度不一定是FtsZ酶的最適溫度,其最適溫度在37 ℃左右,因此設(shè)計(jì)FtsZ酶的最適溫度的實(shí)驗(yàn)思路是在30~45 ℃溫度范圍內(nèi)設(shè)置較小的溫度梯度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)一,酶活性最高時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是最適溫度。②據(jù)實(shí)驗(yàn)一及實(shí)驗(yàn)二的內(nèi)容可知,實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)二處理的區(qū)別是實(shí)驗(yàn)一先混勻再在不同溫度下反應(yīng);實(shí)驗(yàn)二先保溫再加GTP。③實(shí)驗(yàn)二的目的是測(cè)定酶具有催化活性的溫度范圍。④酶的活性受到溫度的影響,高溫會(huì)破壞酶的空間結(jié)構(gòu)導(dǎo)致酶失去活性,因此當(dāng)溫度高于45 ℃時(shí),酶的活性迅速喪失。 答案:(1)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定 (2)GTP 催化 BAS不會(huì)在GTP的誘導(dǎo)下發(fā)生聚合反應(yīng) (3)在30~45 ℃溫度范圍內(nèi)設(shè)置較小的溫度梯度,重復(fù)實(shí)驗(yàn)一,酶活性最高時(shí)對(duì)應(yīng)的溫度是最適溫度 實(shí)驗(yàn)一是先混勻再在不同溫度下反應(yīng);實(shí)驗(yàn)二是先保溫再加GTP 測(cè)定酶具有催化活性的溫度范圍 溫度過(guò)高使蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,導(dǎo)致酶失活- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來(lái)的問(wèn)題本站不予受理。
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