內(nèi)蒙古杭錦后旗奮斗中學2015-2016學年高中生物 課時4 生命活動的主要承擔者-蛋白質(zhì)導學案 新人教版必修1

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1、必修1課時4 生命活動的主要承擔者蛋白質(zhì)班級:_姓名:_設計人_日期_課前預習 預習案【學習目標】1說明氨基酸的結構特點,以及氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程。2概述蛋白質(zhì)的結構和功能。3認同蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者。4關注蛋白質(zhì)研究的新進展【自主梳理】1氨基酸的結構特點:觀察圖中兩種氨基酸的結構,回答問題。(1)數(shù)量關系:至少都含有一個_和一個_。(2)位置關系:都有_連接在_上。2氨基酸的結構通式:_。3不同氨基酸的區(qū)別:_。4氨基酸的種類:種類來源種數(shù)必需氨基酸非必需氨基酸5蛋白質(zhì)的結構層次:氨基酸:6蛋白質(zhì)種類多樣性的原因7蛋白質(zhì)的功能(連線):結構蛋白 a.血紅蛋白催化作用 b.胰島素等蛋

2、白質(zhì)類激素運輸作用 c.抗體信息傳遞作用 d.絕大多數(shù)酶免疫功能 e.羽毛、肌肉、頭發(fā)等通過上述,可以看出一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的_。8【提醒】蛋白質(zhì)的功能多種多樣,功能的實現(xiàn)要以蛋白質(zhì)分子結構的完整性為基礎,即結構與功能是相適應的。【預習小測】1判斷正誤:不同氨基酸之間的差異是由R基引起的。2判斷正誤:有些氨基酸不能在人體細胞內(nèi)合成。3判斷正誤:氨基酸分子之間通過脫水縮合形成肽鍵。4判斷正誤:蛋白質(zhì)肽鏈的盤曲和折疊被解開時,其特定功能并未發(fā)生變化。5判斷正誤:蛋白質(zhì)的結構多樣性僅與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目和排列順序有關。6思考問題:組成氨基酸的元素有哪些?7思考問

3、題:氨基酸共有的結構是什么?如何判斷某種化合物是否屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸?知識拓展 探究案【探究一組成蛋白質(zhì)的氨基酸】組成蛋白質(zhì)的氨基酸:分析圖中的幾種化合物,回答有關問題。(1)這些化合物是否均為組成蛋白質(zhì)的氨基酸?為什么?(2)不同氨基酸分子的區(qū)別在哪兒?(3)天冬氨酸分子的R基為C2H4ON,請確定一個天冬氨酸分子中含有的C、H、O、N的原子數(shù),并說明理由?!镜淅觥?下圖是四種構成蛋白質(zhì)的氨基酸的結構式,下列敘述錯誤的是A.構成上述氨基酸分子的基本元素是C、H、O、NB.上述四種氨基酸的R基依次是H 、CH3、OH 、CH2COOHC.R基中可以有氨基或羧基D.只要含有氨基和羧基的化

4、合物就是構成蛋白質(zhì)的氨基酸2下列分子結構中,與構成蛋白質(zhì)的氨基酸結構通式不相符的是【變式訓練】同為組成生物體蛋白質(zhì)的氨基酸,酪氨酸幾乎不溶于水,精氨酸易溶于水,這種差異的產(chǎn)生取決于A.兩者R基組成的不同B.兩者的結構完全不同C.酪氨酸的氨基多D.精氨酸的羧基多【探究二蛋白質(zhì)的結構及其多樣性】2多肽鏈中氨基和羧基的個數(shù):根據(jù)下圖回答下列問題。(1)圖中a的名稱是什么? a是如何形成的?(2)該圖二肽和三肽中至少含有幾個氨基和幾個羧基? 分布于肽鏈的什么位置?(3)一條肽鏈中至少含有一個氨基和一個羧基,那么兩條肽鏈中至少含有幾個氨基和幾個羧基?n條肽鏈呢?3有關脫水縮合的計算(1)總結氨基酸形成肽

5、鏈時,所形成的肽鍵數(shù)和脫去的水分子數(shù)。氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)2131n1na(2)若氨基酸的平均相對分子質(zhì)量為a,則由10個氨基酸形成的3條肽鏈的相對分子質(zhì)量是多少?4蛋白質(zhì)的多樣性:分析下列蛋白質(zhì)多樣性的原因。(圖示中:、代表氨基酸;代表肽鍵)圖示1 :A鏈 B鏈原因:_。圖示2:A鏈B鏈原因:_。圖示3:A鏈B鏈原因:_。圖示4:A鏈B鏈原因:_?!镜淅觥?下圖是某蛋白質(zhì)肽鏈結構的示意圖(圖甲,其中數(shù)字為氨基酸序號)及部分肽鏈放大圖(圖乙),請據(jù)圖判斷下列敘述不正確的是A.該蛋白質(zhì)中含有2條肽鏈,49個肽鍵B.圖乙中含有的R基是C.從圖乙可推知該蛋白質(zhì)至少含有4個游離的羧基D

6、.該蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量比參與縮合的氨基酸的相對分子質(zhì)量總和減少8884下圖為蛋白質(zhì)結構與功能的概念圖, 對圖示分析正確的是A.a中一定不含SB.過程中一定有水生成C.多肽中b的數(shù)目等于c的數(shù)目D.d表示蛋白質(zhì)空間結構的多樣性5由m個氨基酸構成的一個蛋白質(zhì)分子,含n條肽鏈,其中z條為環(huán)狀,這個蛋白質(zhì)分子完全水解共需要的水分子個數(shù)為A.m-n+zB.m-n-zC.m-z+nD.m+z+n6下列敘述能對蛋白質(zhì)的功能進行高度概括的是A.構成細胞和生物體的重要結構物質(zhì)B.生命活動的主要承擔者C.調(diào)節(jié)新陳代謝的重要物質(zhì)D.收縮、運輸、免疫等生理活動的物質(zhì)基礎【隨堂自測】1下列選項中,不是構成蛋白質(zhì)的氨基

7、酸的是A.B.C.D.2用18O標記的氨基酸脫水縮合生成蛋白質(zhì),同時有H218O產(chǎn)生,那么水中的18O來自氨基酸的A.COOHB.NH2C.RD.COOH和一NH23n個氨基酸組成的2條肽鏈共有幾個肽鍵A.nB.n-1C.n-2D.n-34下圖中多肽片段充分水解后,產(chǎn)生的氨基酸有A.2種B.3種C.4種D.5種5生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)千差萬別,即使像催產(chǎn)素、牛加壓素、血管舒張素等由相同數(shù)量的氨基酸構成的蛋白質(zhì),生理功能差異也很大。其原因不可能是A.組成肽鍵的化學元素不同B.組成蛋白質(zhì)的氨基酸種類和數(shù)目不同C.組成蛋白質(zhì)的氨基酸排列順序不同D.肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構不同6下列物質(zhì)中,有

8、的屬于構成蛋白質(zhì)的氨基酸,有的不是。若將其中能組成蛋白質(zhì)的氨基酸(每種氨基酸只有1個)均脫水縮合形成1條多肽鏈,請回答下列問題。H2NCH2 COOH H2NCH2CH2OH H2 NCH2 CH2 COOH(1)該多肽鏈由_個氨基酸縮合而成,內(nèi)含_個肽鍵,叫作_肽。(2)該多肽鏈中R基共有_種,的R基是_。(3)該多肽鏈中共有_個氨基和_個羧基。(4)該多肽鏈的相對分子質(zhì)量與參與縮合的氨基酸的相對分子質(zhì)量總和相比,減少了_。(5)由該多肽鏈盤曲、折疊形成的蛋白質(zhì)可能具有的功能是_(至少三種)。7如圖為氨基酸分子的結構通式,與此相關的敘述正確的是A.只含有一個氨基B.只含有一個羧基C.R基一定

9、不含HD.至少含有一個氨基和一個羧基,并且一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上8蛋白質(zhì)分子是由C、H、O、N組成的,一條多肽分子中的N肯定存在于羧基 氨基 R基 肽鍵A.B.C.D.9下圖是甲、乙兩種氨基酸的結構式,它們在形成二肽化合物時,最可能發(fā)生縮合的基團是A.B.C.或D.10某一蛋白質(zhì)由4條肽鏈組成,共含有109個肽鍵,則此蛋白質(zhì)分子中至少含有的NH2數(shù)、COOH數(shù)及氨基酸數(shù)分別為A.105個,105個,105個B.110個,110個,110個C.4個,4個,113個D.1個,1個,113個11某肽鏈由51個氨基酸組成,如果用肽酶將其分解成1個二肽、2個五肽、3個六肽、3個七肽,則這

10、些短肽的氨基總數(shù)的最小值和肽鍵總數(shù)依次是A.9,42B.2,42C.2,51D.9,5112下列關于蛋白質(zhì)功能的舉例,合理的是A.催化作用抗體B.運輸作用唾液淀粉酶C.調(diào)節(jié)作用胰島素D.免疫作用血紅蛋白13下圖表示一個由200個氨基酸構成的蛋白質(zhì)分子。下列敘述正確的是A.該蛋白質(zhì)分子中含有198個肽鍵B.參與構成該蛋白質(zhì)分子的氨基酸中至少有200個氨基C.由200個氨基酸縮合成該蛋白質(zhì)時,相對分子質(zhì)量減少了3 582D.該蛋白質(zhì)中至少含有3個NH214從某種真核細胞中提取出大量核糖體,放入含下列幾種有機物(其中的氮原子已被15N標記)的培養(yǎng)液中,假設培養(yǎng)液中含有核糖體(具有合成蛋白質(zhì)的功能)完

11、成其功能所需的一切物質(zhì)和條件。請回答下列問題。NH2 CH2 COOHNH2 CH2 CH2OHNH2CH(COOH)CH2COOHNH2 CH(NH2)CH2COOHNH2 CH (COOH) CH2 SH(1)實驗中,核糖體所要完成的功能就是把上述物質(zhì)中的_(填序號),通過_方式合成多肽(蛋白質(zhì))。(2)若每種氨基酸只有1個,則上述有機物合成的最長多肽鏈中至少含有_個氨基和_個羧基。(3)實驗中,檢測到某一多肽鏈含20個15N,則該多肽鏈中含有_個肽鍵。(4)經(jīng)實驗結果分析知,培養(yǎng)液中生成了多種產(chǎn)物,這說明了蛋白質(zhì)的分子結構具有_?!咎骄繗w納】1教材提煉:2氨基酸結構的分析:結構通式,如圖

12、所示。3氨基酸的結構特點:(1)構成蛋白質(zhì)的氨基酸的特點:至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上。若多于一個氨基或羧基,則多的氨基或羧基位于R基上。(2) R基的相關問題決定氨基酸的種類和性質(zhì)。構成氨基酸的元素一定有C、H、O、N四種。若有其他元素,如S,則位于R基上。4蛋白質(zhì)多樣性不同層次的原因分析:如圖所示。5【提醒】:蛋白質(zhì)的空間結構是維持蛋白質(zhì)功能的重要因素,一旦其空間結構被破壞,蛋白質(zhì)就會失去功能。必修1課時4 生命活動的主要承擔者蛋白質(zhì)詳細答案課前預習 預習案【自主梳理】1(1)氨基(NH2) 羧基(COOH) (2)一個氨基和一個羧基 同一個碳原子23R基的不同4從外界環(huán)境

13、獲取 8種(嬰兒有9種)人體細胞可以合成12種(嬰兒有11種)5羧基 氨基 一分子水 肽鍵 NHCO 兩個氨基酸分子 多個氨基酸分子 鏈 空間結構6種類不同 數(shù)目成百上千 排列順序千變?nèi)f化條數(shù)不同 盤曲、折疊方式及其形成的空間結構不同7e d a b c 主要承擔者【預習小測】1 提示:氨基酸的不同取決于R基的不同。2 提示:必需氨基酸不能在人體細胞內(nèi)合成,只能從食物中獲取。3 提示:氨基酸通過脫水縮合形成肽鍵,進而形成多肽。4 提示:蛋白質(zhì)功能與其結構相適應,結構改變,功能發(fā)生變化。5 提示:蛋白質(zhì)的結構多樣性與組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及肽鏈的盤曲、折疊方式均有關系。7(1)

14、提示:C、H、O、N (有的還含S等)。(2)提示: ;是否有一個氨基(NH2)和一個羧基(COOH)連在同一個碳原子上。知識拓展 探究案【探究一組成蛋白質(zhì)的氨基酸】(1) 提示:不是,結構中氨基與羧基沒有連在同一個碳原子上,不屬于組成蛋白質(zhì)的氨基酸。(2) 提示:R基。(3) 提示:天冬氨酸分子的R基為C2H4ON,加上氨基酸共有結構中的C、H、O、N的原子數(shù),所以一個天冬氨酸分子中含有的C=2+2 = 4、H = 4+2 + l + 1 = 8、O=1+2 = 3、N=1+1 = 2。【典例精析】1D【解析】組成蛋白質(zhì)的氨基酸結構中至少有一個氨基與一個羧基連接在同一個碳原子上,而D項只說明

15、化合物中含有氨基和羧基,但它們不一定連接在同一個碳原子上?!緜渥ⅰ拷M成蛋白質(zhì)的氨基酸必須符合至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上的結構特點,不同氨基酸的區(qū)別在于R基的不同。2B【解析】組成蛋白質(zhì)的氨基酸至少有一個氨基和一個羧基連接在同一個碳原子上,A、C、D三項均符合,B項中氨基和羧基沒有連接在同一個碳原子上?!緜渥ⅰ俊痉椒ㄒ?guī)律】識別組成蛋白質(zhì)的氨基酸的方法(1)結構通式法(如圖所示)。(2)結構特點法。 數(shù)量標準:至少含有一個NH2和一個COOH。 位置標準:一個NH2和一個COOH連接在同一個碳原子上?!咀兪接柧殹緼【解析】不同的氨基酸差異之處在于R基的不同,所以R基結構的不同造成

16、了氨基酸的性質(zhì)不同。【備注】無【探究二蛋白質(zhì)的結構及其多樣性】2(1)提示:a是肽鍵,它是由一個氨基酸的氨基與另一個氨基酸的羧基脫水縮合形成的。(2) 提示:二肽和三肽中至少含有一個氨基和一個羧基;分布在肽鏈的兩端。(3) 提示:兩條肽鏈中至少含有兩個氨基和兩個羧基;n條肽鏈中至少含有n個氨基和n個羧基。3(1)如下表:氨基酸數(shù)肽鏈數(shù)肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)21113122n1n-1n-1nan-an-a(2)提示:10a-(10-3)18=l0a-126。4圖示1:氨基酸的種類不同圖示2:氨基酸的種類和數(shù)量不同圖示3:氨基酸的排列順序不同圖示4:肽鏈的數(shù)目和盤曲、折疊方式不同【典例精析】3B【解析

17、】由圖甲知,該蛋白質(zhì)由51個氨基酸形成,肽鏈有2條,應為49個肽鍵,A項正確。圖乙中是氨基, 是R基,B項錯誤。每條肽鏈至少含有1個游離的羧基,再加上圖乙中上的羧基,故該蛋白質(zhì)至少含有4個游離的羧基,C項正確。由圖甲知,氨基酸脫水縮合形成該蛋白質(zhì)共失去512 = 49(個)水分子,形成3個SS, 失去32 = 6(個)氫原子,故相對分子質(zhì)量減少4918+ 6 = 888,D項正確?!緜渥ⅰ棵撍s合過程中的相關計算規(guī)律(n個氨基酸,平均相對分子質(zhì)量為a)形成肽鏈數(shù)形成肽鍵數(shù)脫去水分子數(shù)氨基數(shù)目羧基數(shù)目多肽相對分子質(zhì)量1n-1n-1至少1個至少1個18(n-1)mn-mn-m至少m個至少m個na-

18、18(n-m)4B【解析】選項判斷原因分析A蛋白質(zhì)中常含有S,但并非所有蛋白質(zhì)都含有S,故a中不一定含有SB氨基酸通過脫水縮合形成多肽C多肽常呈鏈狀結構,其中的氨基酸數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)Dd表示蛋白質(zhì)的功能多樣性,蛋白質(zhì)的功能多樣性由其結構多樣性來決定【備注】無5A【解析】由題干信息知,構成該蛋白質(zhì)的肽鏈中,環(huán)狀鏈有z條,則鏈狀鏈為(n-z)條。設其中有m1個氨基酸構成鏈狀鏈,則水解需要的水分子數(shù)為m1(nz),構成環(huán)狀鏈的氨基酸為(m-m1)個,水解需要的水分子數(shù)為(m-m1)個,故該蛋白質(zhì)水解共需要的水分子數(shù)為m1-(n-z)+(mm1)=m-n+z(個)?!緜渥ⅰ俊痉椒ㄒ?guī)律】氨基酸脫水縮合

19、的相關計算(1) 肽鍵數(shù)=脫水數(shù)=氨基酸數(shù)一肽鏈數(shù)。若為環(huán)狀多肽,則肽鍵數(shù)=脫水數(shù)=氨基酸數(shù)。(2) 至少含有的游離氨基(或羧基)數(shù)=肽鏈條數(shù)。(3) 游離氨基(或羧基)數(shù)=肽鏈數(shù)+ R基上的氨基(或羧基)數(shù)=各氨基酸中氨基(或羧基)的總數(shù)一肽鍵數(shù)。(4) 有關蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的計算蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=氨基酸數(shù)氨基酸的平均相對分子質(zhì)量-脫水數(shù)18。提示:有時也要考慮因其他化學鍵的形成而導致相對分子質(zhì)量的減少,如形成二硫鍵(SS)時,要脫去H。(5) 有關多肽中原子數(shù)的計算氧原子數(shù)=肽鍵數(shù)+2肽鏈數(shù)+ R基上的氧原子數(shù)=各氨基酸中氧原子的總數(shù)-脫水數(shù)氮原子數(shù)=肽鍵數(shù)+肽鏈數(shù)+R基上的氮原子數(shù)

20、= 各氨基酸中氮原子的總數(shù)6B【解析】蛋白質(zhì)的功能包括構成細胞和生物體的結構物質(zhì)、催化作用、運輸作用、調(diào)節(jié)生命活動、免疫作用等。可以說,一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔者?!緜渥ⅰ繜o【隨堂自測】1B【解析】構成蛋白質(zhì)的氨基酸的結構特點是至少有一個氨基和一個羧基且連接在同一個碳原子上,只有B項中氨基酸不具備這一特點?!緜渥ⅰ繜o2A【解析】兩個氨基酸脫水縮合時,一個氨基酸分子的羧基(COOH)和另一個氨基酸分子的氨基(NH2)相連接,同時脫去一分子水,水分子中的OH來自羧基,H來自氨基,即水分子中的18O來自羧基。【備注】無3C【解析】氨基酸脫水縮合形成的肽鍵數(shù)等于氨基酸個數(shù)

21、減去肽鏈數(shù)?!緜渥ⅰ繜o4B【解析】多肽片段含有5個氨基酸,它們的R基從左到右依次是CH3 、H、CH3 、CH2CH3 、H,所以共有3種氨基酸。【備注】無5A【解析】蛋白質(zhì)多樣性的原因為氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序以及肽鏈的盤曲、折疊方式及其形成的空間結構不同。組成肽鍵的化學元素都是C、H、O、N?!緜渥ⅰ繜o6(1)4 3 四 (2)4 CH2OH (3)2 2 (4)54(5)構成細胞和生物體結構的重要物質(zhì)、催化作用、運輸作用、調(diào)節(jié)生命活動、免疫作用等【解析】(1)由組成蛋白質(zhì)的氨基酸的結構特點可判斷出 是組成蛋白質(zhì)的氨基酸,這4個氨基酸脫水縮合形成多肽鏈時脫去3分子水,形成3個肽鍵,形成

22、的化合物為四肽。(2)分析上述4個氨基酸,R基種類均不同,即R基有4種,其中的R基為CH2OH。(3)4種氨基酸分子中,有2個COOH,有2個NH2,R基上的COOH和NH2不參與脫水縮合反應,故該多肽鏈共有2個氨基和2個羧基。(4)該多肽鏈在形成時脫去了3分子水,故其相對分子質(zhì)量與參與縮合的氨基酸的相對分子質(zhì)量總和相比,減少了54。(5)由題干信息不能確定該多肽鏈具體形成哪種蛋白質(zhì),所以蛋白質(zhì)具有的功能都可以填寫【備注】無7D【解析】氨基酸結構通式中的R基中可能含有氨基或羧基,也可能R基就是H。根據(jù)氨基酸的結構通式可知,氨基酸中至少含有一個氨基和一個羧基,并且一個氨基和一個羧基連接在同一個碳

23、原子上。【備注】無8B【解析】羧基中一定不含有N,R基中可能含有N,也可能不含有N,氨基和肽鍵中一定含有N?!緜渥ⅰ繜o9C【解析】氨基酸之間發(fā)生脫水縮合時,R基上的氨基和羧基一般不發(fā)生脫水縮合反應。圖中為R基上的羧基,為R基上的氨基。【備注】無10C【解析】蛋白質(zhì)分子中游離的氨基數(shù)、羧基數(shù)至少等于肽鏈數(shù),而組成蛋白質(zhì)的氨基酸數(shù)=肽鏈數(shù)+肽鍵數(shù),所以C項正確?!緜渥ⅰ繜o11A【解析】每條肽鏈至少含有1個氨基,故氨基總數(shù)的最小值=多肽鏈的條數(shù)=1+2+3+3 = 9;肽鍵總數(shù)=1+2(5-1)+3(6-1)+3(7-1)=42或肽鍵總數(shù)=氨基酸的個數(shù)一多肽鏈條數(shù)=51-9 = 42?!緜渥ⅰ繜o12

24、C【解析】生物體內(nèi)的蛋白質(zhì)功能很多,如起催化作用的酶; 起調(diào)節(jié)作用的胰島素、生長激素;起免疫作用的抗體;起運輸作用的血紅蛋白等。【備注】無13C【解析】由題圖可看出,該蛋白質(zhì)分子的兩條鏈之間通過肽鍵相連,故該蛋白質(zhì)分子中含有的肽鍵數(shù)為200-2+1 = 199(個),即脫去199個水分子。該蛋白質(zhì)相對分子質(zhì)量的減少量是脫去水的相對分子質(zhì)量,即19918=3582。該蛋白質(zhì)分子至少含有2個氨基,位于肽鏈的一端。一個氨基酸分子中至少含有一個氨基,題圖中某氨基酸的R基上含有一個氨基,故參與構成該蛋白質(zhì)分子的氨基酸中至少有201個氨基?!緜渥ⅰ繜o14(1) 脫水縮合 (2)1 2 (3)19 (4)多

25、樣性【解析】(1)根據(jù)氨基酸的結構特點可判斷出屬于構成蛋白質(zhì)的氨基酸,氨基酸之間通過脫水縮合形成多肽。(2)氨基酸中均是只含有1個氨基和1個羧基,氨基酸中含有1個氨基、2個羧基,由這三種氨基酸(每種氨基酸只有1個)合成的最長多肽鏈中至少含有1個氨基和2個羧基。其中氨基在肽鏈一端,羧基1個在另一端、1個在R 基上。(3)在發(fā)生脫水縮合時,并未脫去N,肽鏈的一端含有1個氨基,因上述3種氨基酸中均只有1個氨基,故該多肽鏈其他N位于肽鍵中,1個肽鍵中含有1個N。(4)蛋白質(zhì)的結構與氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序及肽鏈的盤曲、折疊方式有關。培養(yǎng)液中有多種產(chǎn)物,說明構成的蛋白質(zhì)結構有多種?!緜渥ⅰ繜o照性原則進行分析。15

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