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第二單元動物生命活動的調(diào)節(jié)和免疫學(xué)時24內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)必修三穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第一頁,編輯于星期一:十四點三十分。第一頁,編輯于星期四:二十點五十八分??键c1內(nèi)環(huán)境——細胞與外界環(huán)境交換的媒介組織細胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換如圖1.細胞通過內(nèi)環(huán)境不斷從外界環(huán)境中獲取所需要的物質(zhì),同時又不斷排出代謝產(chǎn)生的廢物,從而維持正常的生命活動,因此內(nèi)環(huán)境是體內(nèi)細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介。2.直接與內(nèi)環(huán)境進行物質(zhì)交換的系統(tǒng)有四個:消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)。不同的組織細胞生活的內(nèi)環(huán)境不同。3.與代謝廢物排出相關(guān)的器官:尿液——腎臟、汗液——皮膚、CO2——肺。第二頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二頁,編輯于星期四:二十點五十八分。特別提醒①單細胞生物的細胞可以與外界環(huán)境直接發(fā)生物質(zhì)交換,沒有細胞外液組成的內(nèi)環(huán)境。②汗液、尿液、消化液、淚液等液體雖來自于內(nèi)環(huán)境,但不是細胞賴以生存的細胞外液,被分泌后可以與外界直接接觸,不屬于內(nèi)環(huán)境。第三頁,編輯于星期一:十四點三十分。第三頁,編輯于星期四:二十點五十八分。即時突破1.下圖為高等動物的體內(nèi)細胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換示意圖,下列敘述正確的是()A.①③都必須通過消化系統(tǒng)才能完成B.人體的體液包括內(nèi)環(huán)境和細胞外液C.細胞與內(nèi)環(huán)境交換的④為養(yǎng)料和氧氣D.⑥可表述為:體內(nèi)細胞可與外界環(huán)境直接地進行物質(zhì)交換答案:C第四頁,編輯于星期一:十四點三十分。第四頁,編輯于星期四:二十點五十八分。考點2內(nèi)環(huán)境的組成及理化特性1.體液的組成及相互關(guān)系(1)體液的概念和組成在生物體內(nèi)含有大量以水為基礎(chǔ)的液體,稱為體液。體液中除含有大量的水以外,還含有許多離子和化合物。它包括細胞外液和細胞內(nèi)液。細胞外液是細胞生活的直接液體環(huán)境,是體液的一部分。兩者關(guān)系如下圖:第五頁,編輯于星期一:十四點三十分。第五頁,編輯于星期四:二十點五十八分。(2)內(nèi)環(huán)境各組分之間的關(guān)系2.各組分的化學(xué)成分(1)組織液、淋巴、血漿成分相似,實質(zhì)都是一種鹽溶液,類似于海水,在一定程度上反映了生命起源于海洋。(2)血漿中含有較多的蛋白質(zhì),而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)含量很少。血漿成分如下:含量(約數(shù))90%7%~9%1%血液運送物質(zhì)物質(zhì)水蛋白質(zhì)無機鹽營養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物、氣體、激素等特點蛋白質(zhì)含量明顯高于組織液和淋巴中的含量第六頁,編輯于星期一:十四點三十分。第六頁,編輯于星期四:二十點五十八分。3.不同人體細胞所處的內(nèi)環(huán)境細胞名稱所處內(nèi)環(huán)境組織細胞組織液毛細血管壁細胞血漿、組織液毛細淋巴管壁細胞淋巴、組織液血細胞血漿淋巴細胞和吞噬細胞淋巴、血漿4.細胞外液的理化性質(zhì)第七頁,編輯于星期一:十四點三十分。第七頁,編輯于星期四:二十點五十八分。特別提醒1.內(nèi)環(huán)境中可以存在的物質(zhì)(1)營養(yǎng)成分:O2、水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等。(2)調(diào)節(jié)成分:激素、維生素、抗體、組織胺、神經(jīng)遞質(zhì)等。(3)代謝廢物:CO2、尿素等。2.內(nèi)環(huán)境中不應(yīng)存在的物質(zhì)血紅蛋白、載體蛋白、H2O2酶、細胞呼吸有關(guān)酶、復(fù)制轉(zhuǎn)錄翻譯有關(guān)酶、轉(zhuǎn)氨酶等各種胞內(nèi)酶。第八頁,編輯于星期一:十四點三十分。第八頁,編輯于星期四:二十點五十八分。即時突破2.下列各組化合物中全是內(nèi)環(huán)境成分的是()A.O2、CO2、血紅蛋白、H+B.H2O2酶、抗體、激素、H2OC.纖維蛋白原、Ca2+、載體D.Na+、、葡萄糖、氨基酸解析:血紅蛋白、部分酶、載體這些大分子物質(zhì)不是內(nèi)環(huán)境成分。答案:D第九頁,編輯于星期一:十四點三十分。第九頁,編輯于星期四:二十點五十八分??键c3內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及意義1.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的含義正常機體通過神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)的調(diào)節(jié),依靠相關(guān)系統(tǒng)的活動,維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)。2.穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制(1)維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)人體各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運行,是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)。(2)內(nèi)環(huán)境與消化、呼吸、循環(huán)、排泄系統(tǒng)的功能聯(lián)系第十頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十頁,編輯于星期四:二十點五十八分。(3)維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的共同作用下,通過機體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實現(xiàn)的。第十一頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十一頁,編輯于星期四:二十點五十八分。3.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件,因為新陳代謝過程發(fā)生許多復(fù)雜的酶促反應(yīng),而酶促反應(yīng)要求的理化條件是比較嚴格的。(1)適宜的溫度、pH和一定的離子濃度、生物濃度等是酶正常發(fā)揮催化作用的基本條件。(2)滲透壓是維持組織細胞結(jié)構(gòu)與功能的重要因素。(3)正常的血糖濃度和血氧含量是供給機體所需能量的重要保障。第十二頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十二頁,編輯于星期四:二十點五十八分。特別提醒①內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)并不是固定不變的,而是在一定范圍內(nèi)維持相對穩(wěn)定。②內(nèi)環(huán)境與外部環(huán)境的物質(zhì)交換過程,需要體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)的參與,同時細胞和內(nèi)環(huán)境之間也是相互影響、相互作用的。細胞不僅依賴于內(nèi)環(huán)境,也參與內(nèi)環(huán)境的形成和維持。第十三頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十三頁,編輯于星期四:二十點五十八分。即時突破3.穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件,如果穩(wěn)態(tài)遭到破壞,必將引起()A.酶促反應(yīng)速率的加快B.兒童患佝僂病C.細胞代謝紊亂D.成年人患肌無力病解析:當穩(wěn)態(tài)遭到破壞時,就會引起細胞的新陳代謝紊亂,并導(dǎo)致疾病。但是,穩(wěn)態(tài)遭到破壞不一定只是引起酶促反應(yīng)速率的加快。兒童患佝僂病是體內(nèi)缺鈣引起的,成年人患肌無力病是由于體內(nèi)血液中鈣濃度過高引起的,這些都不是穩(wěn)態(tài)遭到破壞的必然結(jié)果。答案:C第十四頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十四頁,編輯于星期四:二十點五十八分??键c4內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與人體健康內(nèi)環(huán)境是細胞進行正常新陳代謝最直接的環(huán)境,內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定與人體健康有著必然聯(lián)系,如:1.剛進入高原的人,對高原缺氧環(huán)境所產(chǎn)生的呼吸頻率和心率加快等生理反應(yīng),是為了運輸更多的O2并排出CO2,以滿足新陳代謝所需。2.當患腸胃炎時,常感到四肢無力,其原因是體內(nèi)丟失了大量的無機鹽,使無機鹽的平衡遭到破壞。由于胃腸炎導(dǎo)致消化道對無機鹽的吸收能力減弱,因此,需要輸液來補充無機鹽,維持無機鹽的平衡。3.當較長時間沒有進食而饑餓時,或當由蹲位突然站立時,常感到四肢無力、頭暈眼花,這是由低血糖引起的。較長時間沒有進食,血糖來源缺乏,血糖濃度降低,由蹲位突然站立時大腦供血量減少,葡萄糖供應(yīng)不足,大腦得不到足夠的能量而引起頭暈。第十五頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十五頁,編輯于星期四:二十點五十八分。4.當感冒發(fā)燒時,食欲不振,進而引起四肢無力等癥狀。這是由于體溫升高,影響了消化酶等各類酶的催化功能,導(dǎo)致消化不良和其他代謝活動的紊亂。以上幾個方面與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的關(guān)系可用如圖表示:第十六頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十六頁,編輯于星期四:二十點五十八分。特別提醒1.穩(wěn)態(tài)失調(diào)引起的疾?、傺瞧胶馐д{(diào)——低血糖、糖尿病等;②pH失調(diào)——酸中毒、堿中毒;
③滲透壓失調(diào)(如嘔吐等)——細胞形態(tài)、功能異常;④體溫失調(diào)——發(fā)熱、中暑等。第十七頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十七頁,編輯于星期四:二十點五十八分。2.組織水腫及其產(chǎn)生的原因(1)組織水腫:是指組織間隙中積聚的組織液過多。(2)原因:血漿滲透壓下降或組織液滲透壓升高而導(dǎo)致水分過多地進入組織液。(3)引起組織水腫的實例第十八頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十八頁,編輯于星期四:二十點五十八分。即時突破4.某人患急性腸胃炎引起腹瀉,醫(yī)生給予補充生理鹽水,其首要目的是()A.提供能量B.供給營養(yǎng)C.維持水分代謝的平衡D.維持無機鹽代謝的平衡
解析:水是人體內(nèi)含量最多的物質(zhì),人體的各項生命活動都離不開水?;寄c胃炎的病人,典型癥狀是腹瀉,此時消化道吸收水分的能力降低,導(dǎo)致人體內(nèi)缺水,要給病人輸液補充水分;由于正常人體液的無機鹽濃度為0.9%,為了維持體內(nèi)滲透壓的平衡,應(yīng)同時給人體補充一定的鹽分,所以要給病人輸生理鹽水。答案:C第十九頁,編輯于星期一:十四點三十分。第十九頁,編輯于星期四:二十點五十八分。命題視角1引起組織水腫的原因【例1】(2008·廣東高考)根據(jù)圖示判斷,正確的描述是()①對于組織細胞的正常生理活動,過程a較過程b和c更為重要②組織液中的CO2有害無益③組織液中的物質(zhì)是有變化的④過程b或c受阻可導(dǎo)致組織水腫A.①③B.①②C.②④D.③④D第二十頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十頁,編輯于星期四:二十點五十八分?!舅悸贩治觥勘绢}主要考查組織液的成分變化及自身平衡的維持,分析如下:第二十一頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十一頁,編輯于星期四:二十點五十八分。規(guī)律總結(jié)組織水腫是在不同條件下,組織液滲透壓升高或血漿滲透壓下降,引起水分移動,使血漿、細胞內(nèi)液中的水分滲透到組織液中引起的。所以判斷能否引起組織水腫的關(guān)鍵是該部位組織液中與其周圍的毛細血管的血漿中滲透壓的變化。組織水腫是由于組織液過多造成的。主要原因包括以下幾個方面:①過敏反應(yīng)中組織胺釋放引起毛細血管通透性增高,血漿蛋白進入組織液使其濃度升高,吸水造成水腫。②毛細淋巴管受阻,組織液中大分子蛋白質(zhì)不能回流至毛細淋巴管而致使組織液濃度升高。③組織細胞代謝旺盛,代謝產(chǎn)物增加時,引起組織液濃度升高。④營養(yǎng)不良時,血漿蛋白或細胞內(nèi)蛋白質(zhì)減少,使血漿濃度降低或細胞內(nèi)液濃度下降,水分進入組織液。⑤腎小球腎炎,使血漿蛋白隨尿液排出體外,血漿濃度下降,吸水能力降低。第二十二頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十二頁,編輯于星期四:二十點五十八分。變式訓(xùn)練1.組織液生成增多,大量地積累在細胞間隙就會導(dǎo)致組織水腫。下列各項不能引起組織水腫的是()A.營養(yǎng)不良,血漿蛋白含量減少B.花粉過敏,使毛細血管通透性增大C.飲食過咸導(dǎo)致血漿滲透壓升高D.淋巴結(jié)發(fā)炎,淋巴回流受阻第二十三頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十三頁,編輯于星期四:二十點五十八分。解析:由題干獲取的信息是組織液生成增多。解答本題先根據(jù)題干信息確定出組織液增多的原因可能來自于淋巴,也可能來自于血漿或組織細胞。①營養(yǎng)不良,血漿蛋白含量減少,使血漿滲透壓降低,吸水能力降低,使大量水分滯留在組織液中引起組織水腫?;ǚ圻^敏,使毛細血管通透性增大,部分血漿蛋白進入組織液,使組織水腫。淋巴結(jié)發(fā)炎,淋巴回流受阻,組織液濃度升高引起組織水腫。②飲食過咸導(dǎo)致血漿滲透壓升高,要從周圍的組織液,甚至細胞內(nèi)液中吸收水分,使人有口渴感覺,導(dǎo)致喝水,不會引起組織水腫。答案:C第二十四頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十四頁,編輯于星期四:二十點五十八分。命題視角2內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)與調(diào)節(jié)【例2】某同學(xué)參加學(xué)校組織的秋季越野賽后,感覺渾身酸痛,并伴隨著大量出汗等。下列有關(guān)說法正確的是()A.參加劇烈運動的人,體內(nèi)會產(chǎn)生大量的乳酸,致使血漿pH顯著下降B.應(yīng)該及時補充鹽水,并注意適當散熱,維持水鹽與體溫平衡C.由于能量大量消耗需要進食較多蛋白質(zhì)類食品D.當人體內(nèi)環(huán)境,pH失衡時,會出現(xiàn)酶促反應(yīng)加快,細胞代謝紊亂B第二十五頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十五頁,編輯于星期四:二十點五十八分?!舅悸穼?dǎo)析】
本題考查內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的相關(guān)知識,思路如下:第二十六頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十六頁,編輯于星期四:二十點五十八分。規(guī)律總結(jié)穩(wěn)態(tài)是人和動物進行正常生命活動的必要條件?,F(xiàn)將人體細胞外液中pH、溫度、滲透壓及部分化學(xué)成分的正常值總結(jié)如下,以供判定是否處于穩(wěn)態(tài):(1)pH:正常人的血漿pH在7.35~7.45之間;(2)溫度:37.5℃左右;,(3)滲透壓:人的血漿滲透壓在37℃時,約為770kPa,相當于生理鹽水的滲透壓;(4)水在血漿中的正常值為90%~92%;內(nèi)環(huán)境中的O2、CO2、各種無機鹽離子都有一定的濃度范圍。,穩(wěn)態(tài)失衡,會導(dǎo)致細胞代謝紊亂而發(fā)生疾病,但疾病不一定都是因穩(wěn)態(tài)破壞引起的,如遺傳病、傳染病等。第二十七頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十七頁,編輯于星期四:二十點五十八分。變式訓(xùn)練2.下列敘述與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實現(xiàn),關(guān)系最不密切的是()A.腎臟不時地排出內(nèi)環(huán)境中多余的尿素、無機鹽等B.細胞不斷地進行需氧呼吸C.血液中的緩沖物質(zhì)可以調(diào)節(jié)血漿的pHD.肝臟儲存的肝糖元在血糖濃度下降時水解為葡萄糖釋放到血液中
解析:細胞不斷地進行需氧呼吸是保證細胞的能量供應(yīng),與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實現(xiàn)關(guān)系不大。答案:B第二十八頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十八頁,編輯于星期四:二十點五十八分。血漿pH穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制與實驗探究人體血漿pH維持相對穩(wěn)定,約在7.35~7.45之間。血漿中含有調(diào)節(jié)pH的緩沖物質(zhì),如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4。它們既能緩沖酸性物質(zhì),又能緩沖堿性物質(zhì)。(1)當血漿pH升高時,H2CO3和血漿中的堿性物質(zhì)發(fā)生作用,形成碳酸氫鹽,過多的碳酸氫鹽可由腎臟排出。(2)當血漿pH降低時,NaHCO3和血漿中的酸性物質(zhì)發(fā)生作用,形成碳酸,碳酸易分解,產(chǎn)生的CO2通過呼吸系統(tǒng)排出體外。血液中的緩沖物質(zhì)對血液pH的調(diào)節(jié),可以簡單概括如圖。第二十九頁,編輯于星期一:十四點三十分。第二十九頁,編輯于星期四:二十點五十八分。這樣,經(jīng)緩沖物質(zhì)兩方面的調(diào)節(jié),血漿的酸堿度即可維持相對穩(wěn)定(7.35~7.45)。第三十頁,編輯于星期一:十四點三十分。第三十頁,編輯于星期四:二十點五十八分。實驗拓展1.在健康人體的血漿中,[]約為[H2CO3]的20倍,當[]/[H2CO3]<15時,將發(fā)生酸中毒。此實例說明無機鹽能夠()A.調(diào)節(jié)細胞的滲透壓B.調(diào)節(jié)細胞的pHC.組成細胞的結(jié)構(gòu)D.維持細胞正常形態(tài)解析:[]/[H2CO3]由20變?yōu)樾∮?5時,發(fā)生酸中毒,使穩(wěn)態(tài)遭到破壞,說明無機鹽在調(diào)節(jié)細胞的理化性質(zhì)——pH方面起了重要作用。答案:B第三十一頁,編輯于星期一:十四點三十分。第三十一頁,編輯于星期四:二十點五十八分。2.(實驗設(shè)計)穩(wěn)態(tài)是人體進行正常生命活動的必要條件,其中內(nèi)環(huán)境的pH保持相對穩(wěn)定是人體穩(wěn)態(tài)的重要組成部分,血漿是人體內(nèi)環(huán)境的重要成分。為探究人體內(nèi)環(huán)境中pH的相對穩(wěn)定是由于血漿中存在著緩沖物質(zhì),試設(shè)計一個探究實驗,并回答下列問題:(1)實驗材料用具:家兔的血漿適量、蒸餾水、預(yù)先配制的緩沖液、量筒、試管若干支。模擬人體血漿內(nèi)導(dǎo)致pH變化的主要物質(zhì)是______________。此外,還必須以______________作實驗用具。(2)實驗步驟:①設(shè)置A、B兩個實驗組,每組取3支試管,分別編號1、2、3。②先向A組中的3支試管分別加入_________________________________,再依次滴入等量_______,測量pH并記錄入表。Na2CO3、乳酸pH試紙、滴管等量的蒸餾水、緩沖液、家兔血漿乳酸第三十二頁,編輯于星期一:十四點三十分。第三十二頁,編輯于星期四:二十點五十八分。③對B組_________________________________________________________________________________________________________。(3)結(jié)果預(yù)測:A組:__________________________________________________________________________________________________________。B組:___________________________________________________________________________________________________________。(4)從以上兩組實驗結(jié)果的分析,可以得出的結(jié)論是:_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。3支試管按A組操作依次加入等量的3種物質(zhì)后,再滴加等量的Na2CO3
試管1pH變化明顯,pH明顯降低(或升高),2、3試管pH變化不明顯試管1pH變化明顯,pH明顯升高(或降低),2、3試管pH變化不明顯蒸餾水不具有緩沖作用,為對照組;人工配制的緩沖液具有緩沖作用;動物血漿與緩沖液一樣具有緩沖作用,說明其成分中含有緩沖物質(zhì)第三十三頁,編輯于星期一:十四點三十分。第三十三頁,編輯于星期四:二十點五十八分。解析:本實驗的自變量是緩沖物質(zhì),因變量是溶液pH的改變,所以應(yīng)設(shè)三個對照組,一組空白對照,組相互對照,一組為實驗組。第三十四頁,編輯于星期一:十四點三十分。第三十四頁,編輯于星期四:二十點五十八分。1.(2009·廣東高考)有關(guān)人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的敘述,錯誤的是()A.有3種以上的生理系統(tǒng)參與維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)
B.人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的失調(diào)與外界環(huán)境無關(guān)C.人體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力有限D(zhuǎn).穩(wěn)態(tài)有利于參與其調(diào)節(jié)的器官保持機能正常
解析:外界環(huán)境的變化,如溫度、食物中的酸堿物質(zhì)會影響內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)。
答案:B第三十五頁,編輯于星期一:十四點三十分。第三十五頁,編輯于星期四:二十點五十八分。2.(2009·海南高考)關(guān)于動物內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的敘述,錯誤的是()A.血漿滲透壓與蛋白質(zhì)含量有關(guān),與無機離子含量無關(guān)
B.H2CO3/NaHCO3是維持細胞外液pH穩(wěn)定的緩沖物質(zhì)
C.細胞內(nèi)、外的Na+、K+分布不平衡狀態(tài)是通過消耗能量來維持的
D.運動后Na+、K+排出體外較多,但機體的內(nèi)環(huán)境仍維持相對穩(wěn)定狀態(tài)
解析:血漿滲透壓是指血漿中溶質(zhì)微粒對水的吸引力,它與蛋白質(zhì)與無機鹽都有關(guān)。
答案:A第三十六頁,編輯于星期一:十四點三十分。第三十六頁,編輯于星期四:二十點五十八分。3.(2008·寧夏高考)長時間運動引起機體缺氧時,血液pH的變化趨勢、引起pH變化的物質(zhì)、能起緩沖作用的物質(zhì)分別是()A.降低、CO2、Na2CO3
B.降低、乳酸、NaHCO3C.升高、CO2、H2CO3
D.升高、乳酸、NaHCO3
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