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文檔簡介

1、食品生物化學教案第一章緒論 1學時第一節(jié)生物化學及食品生物化學教學目的與要求:1 掌握生物化學的概念、分類及食品生物化學的概念2 了解生物化學的發(fā)展史重點與難點:1 生物化學的概念2 生物化學與食品生物化學的關系基本內容:一、生物化學(biochemistry)的含義1、概念、任務2、生物化學的分類: (1) 、按研究對象分類, (2) 、按研究目的分類二、生物化學發(fā)展史生物化學發(fā)展的三個階段:靜態(tài)生物化學,動態(tài)生物化學,第三階段機能生物化學1、大分子結構與功能的關系2、生物膜的結構與功能3、機體自身調節(jié)的分子機制4、生化技術的創(chuàng)新與發(fā)明第二章蛋白質 (protein) 6學時第一節(jié)蛋白質通論

2、教學目的與要求:1 掌握蛋白質的元素組成、構成單位2掌握蛋白質的分類及生理功效重點與難點:1蛋白質的元素組成、構成單位2蛋白質的分類基本內容:一、蛋白質的元素組成 c、h、o、n 、s、p、fe、zn、ca等, n含量在 15%18% ,平均為 16% ,即每 100 g 蛋白質含16g氮,也即每克氮相當于6.25g 蛋白質,此為蛋白質換算系數,用于凱氏定氮中。二、蛋白質的分類: (列表)、簡單蛋白質: (只含氨基酸)清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶谷蛋白(僅存于植物)、組蛋白(僅存動物) 、精蛋白、硬蛋白、結合蛋白:氨基酸其它核蛋白(含核酸) 、磷蛋白(含磷酸) 、脂蛋白(含脂類構成膜)、糖蛋白

3、(含糖) 、色蛋白(含色素)三、蛋白質的生理功能、提供氮源、生物催化劑酶、免疫機能、運輸機能(o、脂)、運動機能第二節(jié)氨基酸 (amino acid) 教學目的與要求:1掌握氨基酸的結構通式與氨基酸的分類2了解氨基酸的性質重點與難點:1 氨基酸的結構通式2氨基酸的分類基本內容:一、氨基酸的結構通式 20種天然氨基酸均為氨基酸,且均為l- 型二、氨基酸的分類、按極性分:列表、非極性r基氨基酸(種) :丙、亮、異亮、纈、脯、丙、色、蛋(甲硫氨酸)、不帶電荷的極性氨基酸(種):絲、蘇、酪、天冬酰氨、谷氨酰氨、半胱、甘、帶正電荷的極性氨基酸(種):賴氨酸、精氨酸、組氨酸、帶負電荷的極性氨基酸(種)(不

4、含必需氨基酸) :谷氨酸、天門冬氨酸三、氨基酸的性質、物理性質()構型與旋光性:l- 型,除甘氨酸均有旋光性。()溶解度: 為晶體均溶于水,但溶解度差異很大()紫外吸收: nm時色氨酸、酪氨酸及苯丙氨酸有吸收,是測定蛋白質濃度的基礎。()呈味性:l- 型,酸甜苦鮮咸。必需氨基酸多顯苦味。谷氨酸、天門冬氨酸的鈉鹽為鮮味。、氨基酸的兩性解離與等電點(isoelectric point,pi): (圖示及列表)等電點( pi )的定義:對某種氨基酸在某一特定的ph時,氨基酸以兩性離子的形式存在,正負電荷相等,凈電荷為零,在電場中不向任何一方移動。此時,溶液的ph稱為該氨基酸的等電點。、化學性質第三節(jié)

5、蛋白質的結構(利用圖示)教學目的與要求:1掌握蛋白質一、二、三、四級結構的研究內容2掌握維持各級結構的作用力3了解蛋白質結構與功能的關系重點與難點:1描述蛋白質各級結構的基本概念2蛋白質一、二、三、四級結構的研究內容、相互關系及維持各級結構的作用力3蛋白質結構與功能的關系基本內容:化學結構: 一級結構 (primary structure) 空間結構 (高級結構):二級結構 (secondary structure) 三級結構 (tertiary structure) 四級結構 (quaternary structure) 一、蛋白質的一級結構、基本概念: ()肽鍵 (peptide bond

6、), ()二肽、多肽鏈、主鏈、側鏈()氨基酸殘基、n-端、 c-端, ()二硫鍵 (disulfide bonds):、一級結構研究的內容:多肽鏈上各種氨基酸殘基的排列順序。最小單位為氨基酸。、幾種常見的多肽化學結構:()谷胱甘肽(glutathione,gsh) , ()肌肽、鵝肌肽, ( 3)胰島素二、蛋白質的二級結構、二級結構研究內容:多肽鏈本身的折疊方式,肽鍵間的氫鍵、常見的二級結構:()螺旋結構( helix)(3.613- 螺旋)()折疊結構( pleated sheet) ()轉角( turn) 及無規(guī)則卷曲()膠原螺旋結構( 5)超二級結構(supersecondary str

7、ucture) ( 6)結構域 (structural domain) 三、蛋白質的三級結構、研究內容:在二級基礎上,側鏈間的作用、作用力:次級鍵(弱鍵),主要有鹽鍵、疏水鍵、氫鍵、范德華力、三級結構共同特點:()外圓、中空, ()疏水基在內, ()親水基在外四、蛋白質的四級結構、四級結構:指兩條或多條肽鏈以特殊方式結合成為有生物活性的蛋白質。、亞基 (subunit):其中每條多肽鏈稱為亞基。、維持四級結構作用力:次級鍵第四節(jié)蛋白質的性質教學目的與要求:1掌握蛋白質等電點、定義沉淀作用與變性作用的定義2了解蛋白質沉淀作用與變性作用的關系重點與難點:1 蛋白質等電點、定義沉淀作用與變性作用的定

8、義2 蛋白質的兩性解離及等電點的關系3蛋白質沉淀作用與變性作用的關系基本內容:一、蛋白質的兩性解離及等電點(pi )1、蛋白質是兩性電解質2、等電點的定義3、等電點的性質二、蛋白質的膠體性質三、蛋白質的沉淀作用、鹽析法 (salting out):定義,原理,應用、有機溶劑法:定義,原理,注意、重金屬鹽法:phpi prm prm 、生物堿試劑:三氯乙酸,單寧酸,苦味酸,鎢酸等。四、蛋白質的變性作用(denaturation)1、定義:天然蛋白質分子在外界因素的作用下,使其理化性質和生物學性質都發(fā)生改變這個過程稱為變性作用。2、實質:是維持蛋白質空間構象的次級鍵被破壞,是空間結構發(fā)生了改變。即

9、蛋白質分子多肽鏈從有規(guī)律的排列變成較混亂的松散的排列,但一級結構沒有變。3、表現:生物學功能的喪失,物理性質的改變,溶解度降低、失去結晶能力,化學性質的改變,側鏈基暴露、易水解。4、程度:可逆變性、不可逆變性(熱變性)5、變性因素:物理因素:熱、紫外線、x-射線、超聲波、高壓、表面張力、激烈振蕩?;瘜W因素:酸、堿、有機溶劑、重金屬鹽、生物試劑。五、蛋白質的顏色反應(列表)第五節(jié)蛋白質的結構與功能的關系教學目的與要求:了解蛋白質結構與功能的關系重點與難點:蛋白質結構與功能的關系基本內容:一、一級結構與功能的關系二、高級結構與功能的關系第三章核酸的化學 4學分第一節(jié)核苷酸教學目的與要求:了解核酸的

10、組成、分類、結構重點與難點:核酸的組成、分類、基本內容:一、戊糖:核糖 (ribose)脫氧核糖 (deoxyribose) 二、堿基 (base) 1、嘧啶堿2、嘌呤堿三、核苷 (nucleoside):1、核糖核苷2、脫氧核苷四、核苷酸 (nucleotide) 1、核糖核苷酸2、脫氧核糖核苷酸五、多磷酸核苷酸六、環(huán)化腺苷酸第二節(jié) dna分子的雙螺旋結構教學目的與要求:掌握 dna的二級結構重點與難點:dna的二級結構基本內容:一、 dna分子大小二、 dna的堿基組成三、 dna的一級結構四、 dna的二級結構1、雙螺旋結構(b-dna結構)要點2、a-dna的結構3、z-dna 五、

11、dna的三級結構第三節(jié) rna分子的結構與功能教學目的與要求:掌握 rna的結構與功能的關系重點與難點:rna的結構與功能的關系基本內容:一、 rna(ribose nucleic acid)的類型1、 rrna 2、 trna 3、 mrna 二、 rna的堿基組成三、 rna 的結構1、trna的結構2、mrna 的結構3、rrna的結構第四節(jié)核酸的理化性質教學目的與要求:掌握核酸的理化性質重點與難點核酸的理化性質基本內容:一、粘度二、變性 (denaturation) 三、復性 (renaturation) 四、核酸的分子雜交(hybridization) 五、核酸的紫外吸收1、低色效應

12、2、高色效應 (hyperchromic effect)第四章維生素 (vitamin)和輔酶 3學時第一節(jié)概述(列表)教學目的與要求:1掌握維生素的概念、命名與分類重點與難點:維生素的概念、命名與分類基本內容:一、維生素的概念二、維生素的命名及分類1、命名2、分類第二節(jié)脂溶維生素(圖示結構)教學目的與要求:了解脂溶性維生素a,d,e,k 的名稱及作用重點與難點:維生素 a,d,e,k 的名稱及作用基本內容:一、 va:全反視黃醇二、 vd:鈣化醇三、 ve:生育酚四、 vk第三節(jié)水溶維生素(圖示結構)教學目的與要求:掌握水溶性維生素b族, 維生素 c的名稱及作用重點與難點:維生素 b族,c

13、的名稱及作用基本內容:一、 vb1:硫胺素與羧化輔酶二、 vb2:核黃素和黃素輔酶三、 vb3:泛酸及輔酶a(coenzyme a) 四、 vb5:vb5與輔酶( conezyme)五、 vb6:吡哆素與脫羧輔酶六、 vb7:生物素 (biotin)與羧基生物七、 vb11:葉酸 (folic acid)和葉酸輔酶八、 vb12:鈷胺素九、 vc(vitamin c):抗壞血酸1、結構與性質2、生理功能及缺乏病第五章酶 (enzyme) 5學時第一節(jié)酶的一般概述教學目的與要求:1 掌握酶的概念與含義2掌握酶的化學組成命名與分類重點與難點:基本內容:一、 酶的概念及含義:二、酶的化學組成1、單純

14、酶類2、結合酶類:酶蛋白+輔酶 (coenzyme) (輔基 ,prosthetic group)= 全酶 (holoenzyme) 酶蛋白決定反應的專一性,及高效性,輔因子(cofactors)決定反應的類型三、酶的命名與分類(列表)1、分類:國際酶學委員會(enzyme commission,ec) 將所有的酶促反應分為六大類:(1)氧化 - 還原酶(2)轉移酶(3)水解酶(4)裂合酶(5)異構酶(6)合成酶2、系統命名及編號3、其它命名分類法:(1)單體酶 (monomeric enzyme): (2)寡聚酶 (oligomeric enzyme) (3)多酶體系 (multienzym

15、e system) 第二節(jié)酶的作用機制教學目的與要求:1 掌握活化能、活性中心、誘導契合學說、酶原及酶原的概念與分類2了解各種學說解釋酶的作用機制重點與難點:各種學說結合起來解釋酶的作用機制基本內容:一、活化能 (activation energy)與酶的催化作用二、中間產物學說三、酶的活性中心四、誘導契合學說(induced-fit model) 1、鎖 - 匙學說 (lock-and-key model)、2、誘導契合學說五、酶原 (zymogens ) 及酶原激活第三節(jié)酶反應動力學教學目的與要求:1掌握米氏常數、抑制劑的定義2掌握各因素對反應速度的影響重點與難點:1 底物濃度對反應速度的

16、影響2抑制劑對反應速度的影響基本內容:一、酶濃度對反應速度的影響二、底物濃度對反應速度的影響1、米氏方程的推導2、米氏常數km的意義三、溫度對反應速度的影響四、 ph 對反應速度的影響五、抑制劑 (inhibitor)與激活劑 (activator)1、抑制劑的影響2、激活劑第四節(jié)酶的分離純化及活力測定教學目的與要求:1 了解酶的分離純化步驟2了解活力測定重點與難點:1 活力與比活力的定義2 酶的分離純化步驟及活力測定方法基本內容:一、酶的分離純化二、活力測定1、酶活力 (enzyme activity) 2、酶反應速度()3、酶活力單位(u)4、比活力第五節(jié)多酶體系及調節(jié)酶教學目的與要求:1

17、 掌握多酶體系、調節(jié)酶的概念2掌握調節(jié)酶的分類重點與難點:1 多酶體系及調節(jié)酶2調節(jié)酶的分類及內容基本內容:一、多酶體系及自我調節(jié)1、多酶體系 (multienzyme system)及類型2、多酶體系的自我調節(jié)二、調節(jié)酶1、別構酶 (allosteric enzyme)(變構酶)2、共價調節(jié)酶第六章生物氧化 (biological oxidation) 3學時第一節(jié)概述教學目的與要求:掌握生物氧化的定義及其特點重點與難點:生物氧化的定義及其特點基本內容:一、生物體系中能量的最初來源二、生物氧化及其特點三、生物氧化的場所細胞第二節(jié)生物氧化中二氧化碳的生成(反應方程式)教學目的與要求:了解生物體

18、系中二氧化碳的各種生成方式及特點重點與難點:1 單純脫羧及氧化脫羧2 - 脫羧及 - 脫羧基本內容:一、單純脫羧及氧化脫羧二、- 脫羧及 - 脫羧第三節(jié)生物氧化中水的生成及呼吸鏈(respiratory chain) 教學目的與要求:1 掌握2了解生物氧化鏈中的排列順序重點與難點:1 呼吸鏈的概念、組成2 生物體中兩條重要的呼吸鏈3生物體中兩種重要的穿梭方式基本內容:一、水的生成及呼吸鏈的概念二、呼吸鏈的組成1、脫氫酶及其傳遞體(1)煙酰胺腺嘌呤核苷酸脫氫酶(2)黃素核苷酸脫氫酶及輔基(3)輔酶 q(coq ),又稱泛醌(ubiquinone) ( 4)鐵硫蛋白 (iron-sulfur pr

19、otein) 2、電子傳遞體與末端氧化酶系三、生物氧化鏈中的排列順序(1)nadh 呼吸鏈(2)琥珀酸氧化呼吸鏈四、 nadph 及線粒體外的nadh 的脫氫氧化1、 nadph 的去處2、胞液中產生的nadh 的氧化:磷酸甘油穿梭(glycerol 3-phosphte shuttle)第四節(jié)生物氧化中能量的產生及利用教學目的與要求:1 了解高能鍵的種類2 掌握 atp的生成方式重點與難點:1 底物磷酸化2氧化磷酸化基本內容:一、高能鍵的種類二、 atp 的生成1、底物磷酸化(substrate-level phosphorylation)2、氧化磷酸化(oxidative phosphor

20、ylation) 三、高能磷酸鍵的轉移、貯存及利用第七章糖類代謝 (carbohydrate metabolism) 8學時第一節(jié)糖的消化與吸收教學目的與要求:了解糖消化與吸收的過程重點與難點:糖消化與吸收的過程基本內容:一、糖的消化二、糖的吸收第二節(jié)糖的分解代謝(反應方程式圖示代謝途徑)教學目的與要求:1 掌握糖的無氧分解的全過程2 掌握糖的有氧氧化的全過程3了解磷酸戊糖途徑反應過程及生理意義重點與難點:1 糖酵解的定義及反應過程2 三羧酸循環(huán)的全過程3磷酸戊糖途徑反應過程及生理意義基本內容:一、糖的無氧分解1、酵解途徑(即全部化學過程)2、糖酵解的能量轉變及生理意義3、糖酵解與酵母生醇發(fā)酵

21、的比較二、糖的有氧分解(aecobic oxidation) : (又稱有氧氧化)、糖有氧氧化的三個階段()糖被氧化為丙酮酸()丙酮酸的氧化脫羧作用()三羧酸(tricarboxylic acid cycle,tca)循環(huán)、糖的有氧氧化產生的能量及生理意義三、磷酸戊糖途徑(pentose phosphate pathway)(又稱磷酸己糖支路hexose monophosphate shutnt,hms )1、磷酸戊糖途徑的反應過程(1)磷酸戊糖的生成。(2)酵解產物的生成2、磷酸戊糖途徑的生物學意義四、乙醛酸循環(huán)五、檸檬酸發(fā)酵及谷氨酸發(fā)酵1、檸檬酸發(fā)酵2、谷氨酸發(fā)酵第三節(jié)其它單糖的分解代謝教

22、學目的與要求:了解果糖、半乳糖分解方式重點與難點:1 果糖分解2半乳糖分解基本內容:一、果糖分解1、肌肉和脂肪中的代謝2、肝臟中的 代謝二、半乳糖分解第四節(jié)糖的合成代謝(圖示)教學目的與要求:1 掌握糖元的生成作用2 掌握糖異生作用3了解蔗糖、淀粉、乳糖的合成重點與難點:1 糖元的生成作用的定義與反應2糖異生作用的定義與反應基本內容:一、糖原( glycogen )的生成作用(糖原的合成)二、糖異生作用( gluconeogenesis) 1、糖異生作用的關鍵酶催化的反應2、糖異生的意義三、蔗糖的合成1、蔗糖合成酶途徑2、磷酸蔗糖合成酶途徑四、淀粉 (starch)的合成1、直鏈淀粉的生物合成

23、2、支鏈淀粉的生成五、乳糖 (lactose)的生物合成第五節(jié)糖代謝各途徑間的聯系(繪圖總結)教學目的與要求:1 掌握糖代謝各途徑間的相互聯系重點與難點:糖代謝各途徑間的相互聯系基本內容:畫圖總結糖代謝各途徑間的相互聯系:第一個交匯點是6pg ,第二個交匯點是3p甘油醛,第三個交匯點是丙酮酸。第八章脂類 ( l i pi d) 代謝 4學時第一節(jié)脂肪 (fat)的消化吸收(圖示)教學目的與要求:1 了解脂肪的消化吸收過程2 掌握脂肪中甘油的分解代謝途徑重點與難點:脂肪中甘油的分解代謝途徑基本內容:一、脂肪消化二、脂肪中甘油(glycerol)分解代謝第二節(jié)脂肪酸的分解代謝(方程式表示)教學目的

24、與要求:1 掌握飽和、偶數碳脂肪酸的- 氧化反應過程2 了解其它脂肪酸的分解代謝及脂肪酸的其它氧化方式3掌握酮體的定義、組成重點與難點:1 飽和、偶數碳脂肪酸的- 氧化反應過程2 不飽和脂肪酸的分解代謝與奇數碳脂肪酸的分解代謝3 脂肪酸的-氧化與- 氧化的定義4酮體的組成及生成與利用基本內容:一、飽和、偶數碳脂肪酸的- 氧化( - 氧化, - oxidation)1、脂酰 coa 的生成(活化、在胞液(cytosol)中)2、脂酰 coa(acyl- coa)進入線粒體 (mitochondeia) 3、脂酰 coa的 - 氧化過程、脫氫:烯脂酰coa的生成、水化:羥脂酰coa的生成、再脫氫:

25、酮脂酰coa 的生成、硫解:4、能量釋放及利用5、脂肪酸分解的特點二、不飽和脂肪酸(unsaturated fatty acid)的分解代謝1、油酸( oleate ) :2、亞油酸 (linoleate acid):三、奇數碳 (odd number of carbon atoms)脂肪酸的分解代謝四、脂肪酸的其它氧化方式1、 - 氧化2、 - 氧化五、酮體 (ketone bodies)的生成與利用1、生成2、利用3、意義第三節(jié)脂肪的合成 ( synt hesi s) 代謝教學目的與要求:1 了解甘油的來源2 掌握脂肪酸的合成途徑3了解脂肪的合成方法重點與難點:甘油的來源2脂肪酸的合成途徑

26、基本內容:一、甘油的來源1、脂肪分解2、糖酵解二、脂肪酸的來源1、乙酰 coa的來源(由線粒體進入胞漿)2、軟脂酸的合成(非線粒體酶系)3、nadph 的來源4、碳鏈的加長及脫飽和三、脂肪的合成1、甘油二酯途徑2、甘油一酯途徑第九章含氮小分子的代謝 8學時第一節(jié)蛋白質 ( pr ot ei n) 的消化吸收(繪圖表示)教學目的與要求:了解蛋白質的消化過程重點與難點:蛋白質的消化基本內容:一、蛋白質的消化1、內切酶2、外切酶二、蛋白質的吸收三、蛋白質的腐敗第二 節(jié) 氨基 酸的一般代謝(amino acid metabolism) (方程式)教學目的與要求:1 掌握氨基酸脫氨基作用的不同方式2 了

27、解氨基酸的脫羧作用3 掌握氨基酸脫氨產物的代謝重點與難點:1 氨基酸脫氨基作用的不同方式2氨基酸脫氨產物的代謝基本內容:一、脫氨基作用 (deamination) 1、氧化脫氨 (oxidative deamination) (1)氨基酸氧化酶(黃素酶類)(amino acid oxidase) (2) l- 谷氨酸脫氫酶(l-glutamate dehydrogenase) 2、轉氨作用 (transamination) 3、聯合脫氨(1)與氧化脫氨聯合(2)與嘌呤核苷酸的聯合(骨骼肌、心肌、肝臟及腦)、非氧化性脫氨二、脫羧( decarboxylation)1、反應2、機理3、胺的氧化第三

28、節(jié)氨(ammonia) 的代謝教學目的與要求:掌握氨基酸脫氨產物氨的代謝方式重點與難點:氨基酸脫氨產物氨的代謝方式基本內容 :一、尿素的生成鳥氨酸循環(huán)(ornithine cycle) 二、谷氨酰胺的生成三、合成其它含氮物第四節(jié) - 酮酸 ( -keto acid)的代謝教學目的與要求:掌握 - 酮酸的代謝方式重點與難點:- 酮酸的代謝方式基本內容:一、再生為氨基酸(見下節(jié)非必需氨基酸的合成)二、轉變?yōu)樘腔蛲w1、生糖 (glucogenic)氨基酸:2、生酮 (letogenic)氨基酸:只有l(wèi)eu、 lys 是只生酮的。三、氧化成co2和 h2o并釋放能量第五節(jié)核苷酸 ( nucl eot

29、 i de) 的合成代謝教學目的與要求:掌握核苷酸的合成代謝方式重點與難點:核苷酸的從頭合成代謝途徑基本內容:核苷酸的合成代謝一、嘌呤 (purine)核苷酸的生物合成1、從頭合成2、補救途徑二、嘧啶 (pyrimidine)核苷酸的生物合成1、從頭合成2、補救途徑三、脫氧核苷酸的合成四、胸苷酸的合成第六節(jié)核苷酸分解代謝教學目的與要求:了解方式重點與難點:核苷酸的分解代謝途徑基本內容:一、嘌呤 (purine)核苷酸的分解途徑二、嘧啶 (pyrimidine)核苷酸的分解途徑第七節(jié)糖、脂、氨基酸、核苷酸代謝的關系(繪圖說明)教學目的與要求:掌握糖、脂、氨基酸、核苷酸代謝重點與難點:糖、脂、氨基

30、酸、核苷酸代謝基本內容:糖、脂、氨基酸、核苷酸代謝第十章核酸的代謝及蛋白質的生物合成 8學時第一節(jié)中心法則教學目的與要求:1掌握遺傳信息的傳遞方向中心法則重點與難點:1 復制、轉錄、翻譯的定義2遺傳信息的傳遞方向中心法則基本內容:一、基本概念1、復制 (replication) 2、轉錄 (transcription) 3、基因 (gene) 4、翻譯 (translation) 5、表達 (expression) 二、遺傳信息的傳遞方向(繪圖說明)第二節(jié) dna的生物合成教學目的與要求:1掌握 dna的復制的原則2掌握 dna復制系統3掌握 dna的復制過程重點與難點:1dna的復制的原則2

31、dna復制系統3dna的復制過程基本內容:一、復制原則半保留(semi-conservative)原則二、 dna 復制系統1、dna 聚合酶 (dna polymerases) (1)原核生物(2)真核生物 dna 聚合酶的類型2、dna 連接酶3、參與 dna合成的其它蛋白(1)rep 蛋白(解鏈酶)(2)單鏈結合蛋白(螺旋降穩(wěn)蛋白)(3)拓撲異構酶 dna 旋轉酶)(4)引物三、 dna 復制過程(繪圖說明)1、復制的起始點原核生物:復制叉(replication fork) 真核生物:復制叉2、rna 引物的合成3、在 rna 引物上合成 dna 半不連續(xù)復制(1)前導鏈 (leading s

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