2022年高考生物大二輪復(fù)習(xí) 第4講 酶和ATP專題跟蹤訓(xùn)練
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1、2022年高考生物大二輪復(fù)習(xí) 第4講 酶和ATP專題跟蹤訓(xùn)練 一、單選題 1.(2018·黑龍江省大慶市模擬)下列關(guān)于酶的敘述,正確的是( ) A.酶可以脫離生物體起作用 B.酶具有專一性,一種酶只能催化一種化學(xué)反應(yīng) C.甲狀腺激素與呼吸酶不可能來自同一個(gè)細(xì)胞 D.所有酶用雙縮脲試劑進(jìn)行檢測都可以呈現(xiàn)紫色反應(yīng) [解析] 酶可以在細(xì)胞內(nèi)、細(xì)胞外或者體外起催化作用,A正確;酶具有專一性,一種酶只能催化一種或者一類化學(xué)反應(yīng),B錯誤;甲狀腺激素來自甲狀腺細(xì)胞,該細(xì)胞同樣有呼吸酶,C錯誤;蛋白質(zhì)類酶用雙縮脲試劑進(jìn)行檢測都可以呈現(xiàn)紫色反應(yīng),RNA類酶不能用雙縮脲試劑檢測,應(yīng)用吡啰紅試劑檢測
2、,D錯誤,所以選A。 [答案] A 2.(2018·四川省蓉城名校聯(lián)盟高中聯(lián)考)下列有關(guān)酶與ATP的敘述,正確的是( ) A.酶的作用原理與無機(jī)催化劑不同,酶是降低了化學(xué)反應(yīng)的活化能 B.隨著溫度的升高,酶的最適溫度一般呈先升高后降低的趨勢 C.細(xì)胞中吸能反應(yīng)往往需要消耗ATP,放能反應(yīng)往往產(chǎn)生ATP D.無氧呼吸產(chǎn)生的ATP少,是因?yàn)橛袡C(jī)物的大部分能量以熱能的形式散失 [解析] 酶與無機(jī)催化劑都能加快化學(xué)反應(yīng)速率,二者的作用機(jī)理相同,都能夠降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,但酶降低的效果更為顯著,A錯誤;酶的最適宜溫度一般是不變的,隨著溫度的升高酶的活性先升高后降低,甚至失活,B錯誤;細(xì)
3、胞中吸能反應(yīng)往往需要消耗ATP,放能反應(yīng)往往產(chǎn)生ATP,C正確;無氧呼吸產(chǎn)生的不徹底的氧化產(chǎn)物中含有大量的能量,所以其釋放的能量少,D錯誤。 [答案] C 3.(2018·安徽省宣城聯(lián)考)如圖為反應(yīng)物A生成產(chǎn)物P的化學(xué)反應(yīng)在無酶和有酶催化條件下的能量變化過程,假設(shè)酶所處的環(huán)境條件為最適條件。下列分析正確的是( ) A.a(chǎn)d段表示無酶催化時(shí)該反應(yīng)的活化能 B.bc段表示酶為底物提供的活化能 C.若將酶改成無機(jī)催化劑,則圖中b點(diǎn)位置會下移 D.若將有酶催化的反應(yīng)溫度下降10 ℃,則ab段會縮短 [解析] ac段表示在無酶催化條件下,使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能,A錯誤
4、;bc段表示在有酶催化條件下,使物質(zhì)A生成物質(zhì)P反應(yīng)發(fā)生需要的活化能,B錯誤;由于酶比無機(jī)催化劑降低化學(xué)反應(yīng)的活化能更顯著,所以若將酶催化改為無機(jī)催化劑催化該反應(yīng),則b點(diǎn)在縱軸上將向上移動,C錯誤;由于該酶所處的環(huán)境條件為最適條件,故將有酶催化的反應(yīng)溫度下降10 ℃,酶活性下降,導(dǎo)致降低化學(xué)反應(yīng)活化能的程度下降,b點(diǎn)上移,ab段會縮短,D正確。 [答案] D 4.(2018·天津市河北區(qū)質(zhì)量檢測)如圖為pH對作用于同一底物的兩種水解酶活性的影響,相關(guān)敘述正確的是( ) A.在任何溫度條件下,pH=5時(shí),酶1的活性高于酶2 B.將酶2由pH=9轉(zhuǎn)移到pH=4的環(huán)境中,活性上升 C
5、.在兩種不同的pH條件下,酶1活性可能相同 D.酶1和酶2能夠水解同一種底物是酶專一性的體現(xiàn) [解析] 高溫使酶變性失活,在高溫環(huán)境條件下,pH=5時(shí),酶1的活性等于酶2,A錯誤;過酸、過堿使酶變性失活,pH=9的環(huán)境下,酶2的空間結(jié)構(gòu)被破壞,即使pH值恢復(fù)到最適,酶的活性也不能恢復(fù),所以將酶2由pH=9轉(zhuǎn)移到pH=4的環(huán)境中,酶活性不變,B錯誤;由圖可知,在最適pH值的兩側(cè),有兩種不同的pH條件下,酶1活性可能相同,C正確;酶的專一性是指一種酶只能催化一種或一類底物的特性,不是針對不同酶而言的,D錯誤。 [答案] C 5.(2018·陜西省西安市長安區(qū)質(zhì)量檢測)下面的曲線是同一反應(yīng)的
6、酶促反應(yīng)和非酶促反應(yīng)曲線,相關(guān)敘述正確的是( ) A.E1是酶促反應(yīng)的活化能,A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線 B.E2是酶促反應(yīng)的活化能,B和C曲線是酶促反應(yīng)曲線 C.E3是酶促反應(yīng)的活化能,B和C曲線是酶促反應(yīng)曲線 D.E2是酶促反應(yīng)的活化能,A和C曲線是酶促反應(yīng)曲線 [解析] 分析曲線可知,E2和E3是化學(xué)反應(yīng)所需要的活化能,由于酶可以降低化學(xué)反應(yīng)的活化能,反應(yīng)速率高,轉(zhuǎn)化率也高,因此E2是酶促反應(yīng)所需要的活化能,對應(yīng)的A、C曲線是酶促反應(yīng)曲線;E3是非酶促反應(yīng)所需要的活化能,對應(yīng)的B、D曲線是非酶促反應(yīng)曲線,故選D。 [答案] D 6.(2018·陜西省西安市長安區(qū)質(zhì)量檢測
7、)下列有關(guān)敘述,錯誤的是( ) A.酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物 B.需要載體蛋白協(xié)助,同時(shí)還需要消耗能量的跨膜運(yùn)輸方式叫主動運(yùn)輸 C.細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝 D.只有細(xì)胞膜具有選擇透過性,其他的生物膜沒有該特性 [解析] 酶是活細(xì)胞產(chǎn)生的具有催化作用的有機(jī)物,A正確。主動運(yùn)輸是將物質(zhì)從低濃度運(yùn)輸?shù)礁邼舛?,需要載體蛋白和能量,B正確。細(xì)胞中每時(shí)每刻都進(jìn)行著許多化學(xué)反應(yīng),這些統(tǒng)稱為細(xì)胞代謝,C正確。生物膜都具有選擇透過性,D錯誤。 [答案] D 7.(2018·上海市青浦區(qū)二模)圖1為ATP的結(jié)構(gòu),圖2為ATP與ADP相互轉(zhuǎn)化的關(guān)系式,以下說法
8、正確的是( ) A.圖1中的五碳糖為脫氧核糖 B.圖1中A代表腺苷,b、c為高能磷酸鍵 C.圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí),圖1中c鍵斷裂并釋放能量 D.圖2中反應(yīng)向左進(jìn)行時(shí),能量只能來自呼吸作用 [解析] 圖1的A代表腺嘌呤,其五碳糖為核糖,b、c為高能磷酸鍵,A、B錯誤;圖2中反應(yīng)向右進(jìn)行時(shí),表示ATP水解成ADP和Pi,遠(yuǎn)離A的高能磷酸鍵斷開,即圖1中的c鍵斷裂并釋放能量,C正確;圖2中ADP轉(zhuǎn)化為ATP的能量可來自光合作用吸收的光能或呼吸作用釋放的有機(jī)物中的化學(xué)能,D錯誤;所以選C。 [答案] C 8.(2018·新課標(biāo)高三沖刺卷)能荷是指總的腺苷酸系統(tǒng)中(即ATP、ADP和
9、AMP濃度之和)所負(fù)荷高能磷酸鍵的數(shù)量,即能量負(fù)荷,計(jì)算公式為能荷=(ATP+0.5ADP)/(ATP+ADP+AMP),下列生理過程能使細(xì)胞內(nèi)的能荷增加的是( ) A.[H]和O2在生物膜上結(jié)合產(chǎn)生H2O B.植物生長素由頂芽向側(cè)芽運(yùn)輸 C.成熟的紅細(xì)胞通過滲透作用吸水 D.氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈 [解析] 根據(jù)題意分析,當(dāng)消耗ATP時(shí),計(jì)算公式中的分子變小,而分母不變,則能荷變??;當(dāng)產(chǎn)生ATP時(shí),計(jì)算公式中的分子變大,而分母不變,則能荷變大。[H]和O2在生物膜上結(jié)合產(chǎn)生H2O的過程產(chǎn)生ATP,能荷變大,A正確;植物生長素由頂芽向側(cè)芽運(yùn)輸?shù)姆绞绞侵鲃舆\(yùn)輸,需要消耗AT
10、P,導(dǎo)致能荷變小,B錯誤;成熟的紅細(xì)胞通過滲透作用吸水,不消耗ATP,也不產(chǎn)生ATP,因此能荷不變,C錯誤;氨基酸在核糖體上脫水縮合形成肽鏈的過程需要消耗ATP,導(dǎo)致能荷變小,D錯誤。 [答案] A 9.(2018·重慶市綦江區(qū)一診)下列關(guān)于細(xì)胞中物質(zhì)或結(jié)構(gòu)的敘述,不正確的是( ) A.ATP和ADP都是含高能磷酸鍵的化合物,都能在葉綠體和線粒體中形成 B.DNA、RNA分子中都可能含有一定數(shù)量的氫鍵 C.血紅蛋白、血漿蛋白、神經(jīng)遞質(zhì)都在核糖體上合成,都是內(nèi)環(huán)境的重要組成成分 D.效應(yīng)器是反射弧的組成部分,由神經(jīng)元及肌肉細(xì)胞共同構(gòu)成 [解析] ATP和ADP都是高能磷酸化合物,
11、在葉綠體的類囊體薄膜上合成ATP,在葉綠體基質(zhì)中合成ADP,同時(shí)線粒體也存在ATP的合成,在線粒體自身DNA控制蛋白質(zhì)合成的過程中也有ADP的合成,A正確;DNA分子的堿基對以氫鍵相連,RNA中可能含有氫鍵,如tRNA中存在氫鍵連接形成的RNA雙鏈區(qū),B正確;血紅蛋白存在于紅細(xì)胞中,不屬于內(nèi)環(huán)境;神經(jīng)遞質(zhì)不一定是蛋白質(zhì),不一定在核糖體合成,例如乙酰膽堿,C錯誤;反射弧包括感受器、傳入神經(jīng)、神經(jīng)中樞、傳出神經(jīng)、效應(yīng)器,其中效應(yīng)器由傳出神經(jīng)元末梢及其支配的肌肉或腺體組成,D正確。 [答案] C 10.(2018·河南省南陽市期末)下列關(guān)于能量代謝和能源物質(zhì)的敘述,不正確的是( ) A.有氧
12、呼吸過程中,糖類中的大部分能量以熱能的形式散失 B.ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的催化作用具有高效性 C.ATP轉(zhuǎn)化成ADP的過程需要水 D.組成淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪的單體,其結(jié)構(gòu)都具有多樣性 [解析] 有氧呼吸過程中,糖類中的大部分能量以熱能的形式散失,只有少部分用于合成ATP,A正確;酶的特性之一是具有高效性,ATP與ADP快速轉(zhuǎn)化依賴于酶的催化作用具有高效性,B正確;ATP轉(zhuǎn)化成ADP的過程是ATP的水解過程,需要水的參與,C正確;脂肪由脂肪酸和甘油組成,脂肪不屬于生物大分子,也無單體;構(gòu)成蛋白質(zhì)的單體是氨基酸,其結(jié)構(gòu)具有多樣性;構(gòu)成淀粉的單體為葡萄糖,其結(jié)構(gòu)不具有多樣性,D錯誤
13、。 [答案] D 11.(2018·遼寧省大連市測試)關(guān)于ATP分子的敘述,錯誤的是( ) A.ATP的中文名稱是三磷酸腺苷,其結(jié)構(gòu)簡式是A-P~P~P B.ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中 C.人體細(xì)胞形成ATP所利用的能量既可來自化學(xué)能又可來自光能 D.植物、動物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)都以ATP作為能量的“通貨” [解析] ATP的中文名稱是三磷酸腺苷,其結(jié)構(gòu)式為A-P~P~P,A正確;ATP的含量很少,但是轉(zhuǎn)化非常迅速,ATP與ADP的相互轉(zhuǎn)化時(shí)刻不停地發(fā)生并且處于動態(tài)平衡之中,B正確;人體細(xì)胞不能進(jìn)行光合作用,因此形成ATP所利用的能量只能來自化
14、學(xué)能,C錯誤;ATP是直接能源物質(zhì),植物、動物、細(xì)菌和真菌的細(xì)胞內(nèi)都以ATP作為能量的“通貨”,D正確。 [答案] C 12.(2018·廣東省中山市統(tǒng)考)如圖表示在25 ℃、pH=7條件下,向2 mL的H2O2溶液中加入兩滴肝臟研磨液,H2O2分解產(chǎn)生O2量隨時(shí)間的變化。若該酶促反應(yīng)過程中改變某一條件,以下分析正確的是( ) A.以Fe3+替代肝臟研磨液,a值減小,b值增大 B.滴加4滴肝臟研磨液,a值不變,b值增大 C.溫度為37 ℃時(shí),a值不變,b值減小 D.H2O2量增加為4 mL時(shí),a值增大,b值減小 [解析] 在生物化學(xué)反應(yīng)中,酶的催化效率比無機(jī)催化劑的要高,酶
15、具有高效性,但是兩者的催化作用都不會改變化學(xué)反應(yīng)的平衡點(diǎn),所以a值不會減小,b值會增大,A錯誤。增加肝臟研磨液(即加大酶用量),a值不變,b值減小,B錯誤。37 ℃接近人體正常體溫,是酶的最適溫度,催化效率是最高的,達(dá)到平衡時(shí)所用時(shí)間會減少,故b值減小,C正確。底物的量增加時(shí),產(chǎn)物的量和所需時(shí)間都會有所增加,故a和b都增大,D錯誤。 [答案] C 二、非選擇題 13.(2018·山東濟(jì)南統(tǒng)考)請回答下列有關(guān)酶的實(shí)驗(yàn)探究問題: (1)為證明過氧化氫酶的活性受pH的影響,同學(xué)甲做了如下實(shí)驗(yàn): 上述實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中有兩處不妥之處,請指出: ①________________________
16、________________________________________________; ②________________________________________________________________________。 (2)一般情況下,不能用H2O2酶為材料探究溫度對酶活性的影響,原因是_____________________________________________________ ____________________________________________________________________________________
17、___。 你認(rèn)為應(yīng)該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明溫度能影響H2O2酶的活性(簡單寫出設(shè)計(jì)思路,也可用示意圖表示):________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 查閱資料發(fā)現(xiàn):H2O2受熱和受日光照射時(shí)分解速率加快,在
18、溫度為30 ℃以下時(shí)比較穩(wěn)定,在70 ℃以上時(shí),分解速率更快。你認(rèn)為設(shè)計(jì)上述實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)特別注意的事項(xiàng)是________________________________________________________________________。 [解析] 驗(yàn)證酶的活性受pH的影響時(shí),除了設(shè)置酸性條件、堿性條件的實(shí)驗(yàn)組外,還需要設(shè)置pH=7的對照組。一般情況下,不用H2O2酶為材料探究溫度對酶活性的影響,是由于在不同溫度下,H2O2分解速率不同。若設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明溫度能影響H2O2酶的活性,我們可以采取每一溫度下設(shè)置兩組實(shí)驗(yàn),一組中加入H2O2酶,另一組不加,比較同一溫度下這兩組試管中氣泡的
19、產(chǎn)生速率。 [答案] (1)缺少pH=7的對照組 加入NaOH和HCl的時(shí)間順序不合理,應(yīng)在加入H2O2酶前改變?nèi)芤旱膒H (2)H2O2不穩(wěn)定,易分解,溫度會影響H2O2的分解速率 將盛有H2O2酶的試管保溫于一系列不同溫度下一段時(shí)間,然后與同溫度的H2O2溶液混合,觀察同溫度下加H2O2酶和不加H2O2酶的兩組試管中氣泡的產(chǎn)生速率 將溫度控制在70 ℃以下 14.(2018·北京四中模擬)ATP是直接為細(xì)胞生命活動提供能量的有機(jī)物?;卮鹣铝袉栴}: (1)植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場所有________________________________________,而這些場所中產(chǎn)
20、生的ATP用途較為單一的是____________。 (2)ATP中高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物有______________________,由此推測,催化高能磷酸鍵水解的酶的最適宜pH值應(yīng)偏________(填“酸性”或“堿性”)。 (3)與葡萄糖相比,每分子ATP中蘊(yùn)含的能量較少,但兩者中只有ATP能為細(xì)胞的生命活動直接提供能量,原因是________________________________________________________。 (4)ATP在生物體內(nèi)含量較少,但生物體對ATP的需求量很大,生物體是如何解決該矛盾的_______________________
21、___________。 [解析] ATP是細(xì)胞生命活動的直接能源物質(zhì),由1分子核糖、1分子腺嘌呤堿基和3個(gè)磷酸組成,ATP脫去1分子磷酸形成ADP,脫去2分子磷酸形成的AMP是RNA的基本組成單位之一,脫去3個(gè)磷酸是腺苷;ATP中遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵很容易斷裂,形成ADP,釋放出高能磷酸鍵中的能量,供細(xì)胞生命活動需要,ADP在酶的作用下吸收能量與磷酸形成ATP,是依賴于ATP與ADP的快速轉(zhuǎn)化,滿足細(xì)胞對能量的大量需求。(1)植物細(xì)胞可以通過光合作用和呼吸作用產(chǎn)生ATP,因此植物葉肉細(xì)胞內(nèi)能產(chǎn)生ATP的場所有細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體,其中葉綠體中發(fā)生的光合作用產(chǎn)生的ATP作用單一,只能用
22、于暗反應(yīng)三碳化合物的還原。(2)ATP含有2個(gè)高能磷酸鍵,當(dāng)2個(gè)高能磷酸鍵全部斷裂后得到的產(chǎn)物為一磷酸腺苷和磷酸,因此推測催化高能磷酸鍵水解的酶的最適宜pH值應(yīng)偏酸性。(3)與葡萄糖相比,ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解也易合成,因此ATP能為細(xì)胞的生命活動直接提供能量。(4)ATP在生物體內(nèi)含量較少,但是細(xì)胞內(nèi)ATP與ADP之間轉(zhuǎn)化速率較快,因此能夠滿足生物體對ATP的需求量。 [答案] (1)細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)、線粒體和葉綠體 葉綠體 (2)一磷酸腺苷(或腺嘌呤核糖核苷酸)和磷酸 酸性 (3)ATP的化學(xué)性質(zhì)不穩(wěn)定,遠(yuǎn)離腺苷的高能磷酸鍵易水解也易合成 (4)細(xì)胞內(nèi)ATP與
23、ADP之間轉(zhuǎn)化速率較快 15.(2018·湖南長郡???經(jīng)研究證實(shí)ATP是細(xì)胞的能量“通貨”。請分析回答 : (1)人體細(xì)胞中的ATP主要來自____________(填生理過程名稱),其分子結(jié)構(gòu)簡式是____________________。研究發(fā)現(xiàn),正常成年人安靜狀態(tài)下24小時(shí)有40 kg ATP發(fā)生轉(zhuǎn)化,而細(xì)胞內(nèi)ADP、ATP的濃度僅為2~10 mmol/L,為滿足能量需要,人體解決這一矛盾的合理途徑是______________________________________________________。 (2)細(xì)胞間隙中的ATP在有關(guān)酶的作用下,3個(gè)磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來,最
24、后剩下的是__________。 (3)為了研究X物質(zhì)對動物細(xì)胞的影響,某研究小組用不同濃度的X物質(zhì)將細(xì)胞處理24小時(shí),然后測量各組細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率,經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)后,所得數(shù)據(jù)如表所示: 實(shí)驗(yàn) 編號 X物質(zhì)濃度 (ng·mL-1) 細(xì)胞內(nèi)ATP濃度 (nmol·mL-1) 細(xì)胞死亡 百分率 A 0 80 1 B 2 70 3 C 4 50 10 D 8 20 25 E 16 5 70 ①結(jié)合表中數(shù)據(jù),解釋因變量間的關(guān)系:_________________________________________________
25、_______________________________________________________________________________________________。 ②若用混有濃度為2 mg·mL-1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠,其小腸的消化和吸收功能受到抑制的主要原因是阻礙消化酶的____________________,影響消化;阻礙______________________,影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。 [解析] (1)ATP可以有以下來源:細(xì)胞呼吸、光合作用和化能合成作用,在人體內(nèi)只有細(xì)胞呼吸這一種方式。ATP的結(jié)構(gòu)簡式為A—P~P~P。(2)ATP是由一個(gè)腺苷和三
26、個(gè)磷酸基團(tuán)組成的。因此3個(gè)磷酸基團(tuán)逐個(gè)脫離下來,最后剩下的是腺苷。(3)分析表格中的數(shù)據(jù)可知,該實(shí)驗(yàn)的自變量是X物質(zhì)濃度,因變量是細(xì)胞中ATP的濃度和細(xì)胞死亡的百分率。細(xì)胞的生命活動離不開能量,結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及ATP的功能可推測,因變量之間的關(guān)系是細(xì)胞內(nèi)ATP的濃度下降,能量供應(yīng)減少,細(xì)胞死亡率增加。小腸中營養(yǎng)物質(zhì)的消化需要酶來催化,酶屬于生物大分子,將其從細(xì)胞內(nèi)運(yùn)輸?shù)较佬枰哪芰浚话被岬葼I養(yǎng)物質(zhì)的吸收屬于主動運(yùn)輸,需要消耗能量,所以用混有濃度為2 mg·mL-1的X物質(zhì)的飼料飼喂大鼠,會使大鼠細(xì)胞中的ATP濃度下降,從而阻礙消化酶的合成和分泌,影響消化,同時(shí)阻礙主動運(yùn)輸,影響營養(yǎng)物質(zhì)的吸收。 [答案] (1)細(xì)胞呼吸 A—P~P~P ATP與ADP相互迅速轉(zhuǎn)化 (2)腺苷 (3)細(xì)胞內(nèi)ATP濃度下降,能量供應(yīng)減少,細(xì)胞死亡率增加 合成或分泌 主動運(yùn)輸
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