学年高一生物必修1练习22生命活动的主要.docx
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学年高一生物必修1练习22生命活动的主要
第2节 生命活动的主要承担者——蛋白质
知识点一
氨基酸及其种类
1．氨基酸是蛋白质的基本组成单位，下列有关组成生物体蛋白质的氨基酸的叙述正确的是（ ）
A．至少有1个氨基和1个羧基连接在不同碳原子上
B．氨基酸种类数与R基的种类数一定相同
C．人体细胞可以合成所需的所有氨基酸
D．生物体内最简单氨基酸的R基为—CH3
答案：
B
解析：
根据氨基酸结构通式可知，每个氨基酸中至少有1个氨基和1个羧基连接在同一个碳原子上，A错误；氨基酸的种类取决于R基，因此，氨基酸的种类数与R基的种类数相同，B正确；某些氨基酸在人体内无法合成，必须从外界摄取，称为必需氨基酸，C错误；生物体内最简单的氨基酸是甘氨酸，其R基为—H，D错误。
2．下图为4种氨基酸的结构式，则下列叙述正确的是（ ）
A．构成氨基酸的元素只有C、H、O、N4种
B．氨基酸丙和丁的R基分别是—NH2和—CH2—COOH
C．R基中可以有氨基或羧基
D．组成水稻的氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸
答案：
C
解析：
组成氨基酸的基本元素包括C、H、O、N，少数氨基酸还含有S，A错误；氨基酸丙的R基是—CH2—OH，B错误；R基中可以有氨基或羧基，C正确；对于人而言，氨基酸包括必需氨基酸和非必需氨基酸，而对于水稻而言，不存在必需氨基酸，D错误。
3．若一个氨基酸分子有两个羧基（—COOH），其中一个羧基和一个氨基连在同一个碳原子上，则另一个羧基的部位是（ ）
A．与氨基端相连B．与羧基端相连
C．和氢相连D．连在R基上
答案：
D
解析：
根据组成蛋白质的氨基酸的结构特点可知，每个氨基酸都至少含有一个氨基和一个羧基，并且都有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，氨基酸的R基中可能含有氨基或羧基，所以若一个氨基酸分子有两个羧基（－COOH），其中一个羧基和一个氨基连在同一个碳原子上，则另一个羧基的部位是连在R基上，故D项正确，A、B、C项错误。
4．已知某氨基酸的R基为—C2H4ON，则其分子式为（ ）
A．C4H8O3N2B．C4H7O3N2
C．C4H8O3ND．C4H8O2N2
答案：
A
解析：
依题意可知该氨基酸的结构式为
，由此可知该氨基酸的分子式为C4H8O3N2，所以，A项正确，B、C、D三项均错误。
知识点二
蛋白质的结构及其多样性
5．下列有关蛋白质多样性的叙述正确的是（ ）
A．肽键的数量与蛋白质多样性无关
B．蛋白质的多样性与氨基酸的排列顺序有关
C．不同的蛋白质的R基种类一定不同
D．肽链的数量不影响蛋白质的多样性
答案：
B
解析：
肽键数＝氨基酸数－肽链数，而氨基酸和肽链的数量与蛋白质的多样性有关，A和D错误；组成生物体蛋白质的氨基酸约有20种，不同的蛋白质的R基种类可能相同，C错误。
6．如图所示是某多肽化合物的示意图，下列有关该化合物的叙述中，错误的是（ ）
A．氨基酸的R基是②④⑥⑧
B．③⑤⑦是肽键
C．该多肽链叫三肽
D．该多肽链在形成过程中，脱掉了3个水分子
答案：
C
解析：
依据氨基酸的结构通式可判断，图中的②④⑥⑧表示R基，A项正确；连接氨基酸分子之间的化学键叫做肽键，分析图示可知，图中化合物含有三个肽键，即③⑤⑦，B项正确；该化合物含有4个R基，说明该化合物是由4个氨基酸分子经过脱水缩合而形成的四肽，C项错误；该多肽链在形成过程中，脱去的水分子数＝肽键数＝3，D项正确。
7．G蛋白偶联受体是由m个氨基酸组成的一条往返穿膜七次的多肽链跨膜蛋白，如图是其结构模式图。
与此有关的说法不正确的是（ ）
A．G蛋白偶联受体的化学本质是蛋白质
B．该条多肽链只有一个游离的氨基和羧基
C．图中“—S—S—”中的S一定存在于R基中
D．合成该跨膜蛋白时共失去（m－1）个水分子
答案：
B
解析：
G蛋白偶联受体有可能与糖类结合形成与细胞识别有关的糖蛋白，A正确。
在该条多肽链中首位端各有一个游离的氨基和一个游离羧基，但是组成这条多肽链的氨基酸的R基有可能也有游离的氨基和羧基，B错误。
多肽链中氨基酸的“R基”之间形成的“—S—S—”，使形成的蛋白质有一定的空间结构，具有维持活性的作用，C正确。
该蛋白是由m个氨基酸组成的一条肽链，合成时共失去m－1个水分子，D正确。
8．我国中科院上海生化所于1982年5月合成了一种具有镇痛作用而又不会像吗啡那样使病人上瘾的药物——脑啡肽，下面是它的结构简式。
脑啡肽的合成采用的是蛋白质工程技术，这是生物发展在分子水平上的又一突破。
请根据此化合物的结构分析回答：
（1）该化合物有__________________个氨基和______________________个羧基。
（2）该化合物是由__________个氨基酸失去__________分子水而形成的，这样的反应叫做____________，该化合物叫__________肽。
在形成时，相对分子质量减少了__________。
（3）脑啡肽水解后可产生____________种氨基酸，造成氨基酸种类不同的原因是________________________________________。
（4）其单位的结构通式为______________。
答案：
（1）1；1；
（2）5；4；脱水缩合；5；72； （3）4；R基不同；
（4）
解析：
（1）从图可知，该化合物有一个游离的氨基和一个游离的羧基；
（2）该化合物中有4个肽键，它是由5个氨基酸通过脱水缩合而成的，所以叫做五肽，在形成该多肽时，共脱去4个水分子，相对分子质量减少了4×18＝72；
（3）不同氨基酸的差别在于R基的不同，从结构上可以看出，左起第二个氨基酸的R基和第三个氨基酸的R基相同，所以脑啡肽水解后可产生4种氨基酸；
（4）蛋白质的基本单位是氨基酸，氨基酸的结构通式为：
知识点三
蛋白质的有关计算
9．某多肽链被水解成1个五肽、2个三肽、3个四肽、4个二肽，则这些短肽所含的羧基数最小值及肽键数分别是（ ）
A．10；21B．9；31
C．10；31D．9；21
答案：
A
解析：
羧基的最小值＝肽链数＝1＋2＋3＋4＝10，链状肽肽键数＝氨基酸总数－肽链数＝（1×5＋2×3＋3×4＋4×2）－10＝31－10＝21，故本题选A。
10．下图为脑啡肽的结构简式，若脑啡肽完全水解，产生的氨基酸有（ ）
A．2种B．3种
C．4种D．5种
答案：
C
解析：
首先找出肽键（—CO—NH—），该脑啡肽中共有4个肽键，说明该脑啡肽共有5个氨基酸；再分析每个氨基酸的R基，发现（从左数）第2个和第3个氨基酸的R基相同，均为—H，因此，氨基酸有4种。
11．已知氨基酸的分子通式为C2H4O2N—R，且亮氨酸的R基为—C4H9，缬氨酸的R基为—C3H7，在两者经脱水缩合形成的二肽分子中，C、H、O原子数之比为（ ）
A．7∶16∶4B．11∶24∶4
C．11∶22∶3D．10∶22∶3
答案：
C
解析：
根据氨基酸通式及两个氨基酸的R基可知，两个氨基酸原子总数分别是：
C为2×2＋4＋3＝11、H为4×2＋9＋7＝24、O为2×2＝4，两个氨基酸经过脱水缩合失去1分子H2O，形成的二肽中C、H、O的原子数之比＝11∶（24－2）∶（4－1）＝11∶22∶3。
12．下图为一个由一条多肽链组成的蛋白质分子，其中A～F分别表示多肽链中的不同氨基酸分子。
若图中蛋白质分子由n个氨基酸分子组成，其中B、D、F、的R基中分别含有一个氨基（－NH2）、一个羧基（－COOH）和一个甲基（－CH3），据图回答下列问题：
（1）此蛋白质分子至少含有的氨基和羧基的数目分别为____________和____________。
（2）这个蛋白质经水解酶水解，分别在A、B、C、D、E、F这六个点断裂，则形成________________个多肽分子，水解中需要____________________________个水分子。
（3）若组成这个蛋白质的氨基酸分子的平均相对分子质量为a，则水解后的多肽分子的总的相对分子质量为____________________。
答案：
（1）2 2
（2）7 6 （3）na－18×（n－7）或na－18n＋126
解析：
（1）多肽链的首尾各有一个氨基和一个羧基，再加上B、D处的氨基和羧基，所以各有2个。
（2）蛋白质经水解酶水解在6个点断裂，可以形成7条多肽，需要消耗6个水分子。
（3）水解后，就是7条肽链，n个氨基酸，所以就是n－7个肽键，脱去n－7分子水，所以这7条肽链的总分子量是：
na－18×（n－7）＝na－18n＋126。
知识点四
蛋白质的功能
13．下列生命活动与蛋白质有关的是（ ）
①改变反应速度 ②血液中运输O2 ③与特定抗原结合 ④构成细胞和生物体结构 ⑤信息传递
A．仅①②③B．仅②③④
C．仅①②③④D．①②③④⑤
答案：
D
解析：
能改变反应速度的是催化剂，在生物体内部分蛋白质具有催化作用，①正确；血红蛋白运输O2，②正确；与特定抗原结合的物质是抗体，抗体属于蛋白质，③正确；许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，④正确；有些蛋白质起信息传递作用，⑤正确。
14．下列不属于植物体内蛋白质的功能的是（ ）
A．构成细胞膜的主要成分之一
B．催化细胞内化学反应的酶
C．供给细胞代谢的主要能源物质
D．根细胞主动运输的载体
答案：
C
解析：
A.细胞膜主要由蛋白质分子和脂质分子构成，故A正确；B.催化细胞内化学反应的酶大多数是蛋白质，故B正确；C.细胞中主要的能源物质是糖类，蛋白质是生命活动的主要承担者，故C错误D.细胞膜的载体蛋白起运输作用，故D正确。
15．经测定某大分子化合物含C、H、O、N、S元素，该化合物最不可能具有的一项功能是（ ）
A．与抗原发生特异性结合
B．作催化剂
C．可调节血糖浓度
D．细胞中蛋白质合成的直接模板
答案：
D
解析：
含C、H、O、N、S元素的大分子化合物是蛋白质。
与抗原发生特异性结合的抗体的化学本质是蛋白质，A项错误；作为催化剂的酶，绝大多数酶是蛋白质，B项错误；可调节血糖浓度的胰岛素是蛋白质，C项错误；细胞中蛋白质合成的直接模板是信使RNA，D项正确。
16．下列有关蛋白质结构和功能多样性的说法不正确的是（ ）
A．蛋白质结构多样性与肽链的空间结构无关
B．若蛋白质的空间结构改变，则蛋白质的功能一定改变
C．若某物质含有C、H、O、N等元素，且有催化作用，则可能是蛋白质
D．蛋白质结构多样性与氨基酸的种类、数量和排列顺序有关
答案：
A
解析：
蛋白质的多样性与多肽的空间结构有关，A错误；结构决定功能，当蛋白质的空间结构改变时，功能也一定改变，B正确；含有C、H、O、N等元素，具有催化作用的物质可能是蛋白质，C正确。
课后作业
时间：
30分钟 满分100分
一、选择题（每小题5分，共60分）
1．下列关于构成生物体的20种氨基酸在肠道中吸收情况的叙述正确的是（ ）
A．只有必需氨基酸才能被吸收
B．只有非必需氨基酸才能被吸收
C．必需氨基酸和非必需氨基酸均不能被吸收
D．必需氨基酸和非必需氨基酸均能被吸收
答案：
D
解析：
判断非必需氨基酸和必需氨基酸的标准是人体自身能否合成，而不是人体能否吸收。
2．将蛋白质分子完全水解，检测所有氨基酸分子中的氨基和羧基，两者的数量关系可能是（ ）
A．相等B．氨基多于羧基
C．氨基少于羧基D．很难预测
答案：
D
解析：
每个氨基酸分子中至少有一个氨基和一个羧基，但是R基中也可能含有氨基或羧基，所以氨基和羧基的数量关系很难预测，D项正确，A、B、C项错误。
3．已知某链状多肽的分子式为C22H34O13N6，其水解后可产生下列3种氨基酸。
则以下结论不正确的是（ ）
A．该多肽含有1个游离的氨基和5个肽键
B．该多肽中含有甘氨酸和丙氨酸数分别是2和1
C．该多肽中含有3个谷氨酸和3个游离的羧基
D．多肽的多样性与氨基酸的种类、数量和排列有关
答案：
C
解析：
对比该多肽的分子式和3种氨基酸的结构可知，每种氨基酸只含有1个N原子，说明该多肽只有1个游离的氨基，而多肽中含有6个N原子，说明该多肽由6个氨基酸组成，有5个肽键，A正确；6个氨基酸经脱水缩合形成多肽后，O原子数至少是2×6－1×5＝7（个），而谷氨酸具有2个羧基，多肽中有13个O原子，由此可知谷氨酸的数量＝（13－7）÷2＝3（个），因此，该多肽中具有3个谷氨酸和4个游离的羧基，C错误；再根据C原子的数量可知，3个谷氨酸共有15个C原子，因此，甘氨酸＋丙氨酸的C原子数＝22－15＝7（个），结合两种氨基酸的结构式可知，该多肽有2个甘氨酸和1个丙氨酸，B正确；多肽的多样性与氨基酸的种类、数量和排列有关，D正确。
4．某50肽中有丙氨酸（R基为—CH3）4个，现脱掉其中的丙氨酸（相应位置如图）得到4条多肽链和5个氨基酸（脱下的氨基酸均以游离态正常存在）。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．该50肽水解得到的几种有机物比原50肽增加了4个氧原子
B．若将得到的5个氨基酸缩合成一个5肽，则有5种不同的氨基酸序列
C．若新生成的4条多肽链共有5个羧基，那么其中必有1个羧基在R基上
D．若将新生成的4条多肽链重新连接成一条长链，则会脱去3个H2O
答案：
A
解析：
由图可知，脱掉1分子丙氨酸需要断开2个肽键，就需要2分子水，因此，断开该50肽共需要8个水分子，即增加了8个O原子，A错误；5个氨基酸包括4个丙氨酸和第50号氨基酸（不是丙氨酸），由这5个氨基酸组成的5肽共有5种，B正确；根据羧基数＝肽链数＋R基上羧基数可知，若4条链有5个羧基，则必有1个羧基在R基上，C正确；4条肽链连接成1条长肽链，需要脱去3分子水，D正确。
5．某三十九肽中共有丙氨酸（R基为—CH3）4个，现去掉其中的丙氨酸得到4条长短不等的多肽（如图），下列有关该过程的叙述中正确的是（ ）
A．O原子数目减少0个
B．C原子减少8个
C．氨基和羧基分别增加3个
D．肽键数目减少4个
答案：
C
解析：
三十九肽中有39个氨基酸，38个肽键，去掉其中的丙氨酸得到的4条多肽链，分析可知：
丙氨酸在三十九肽中分别位于第8个、18个、27个、39个氨基酸位置，去掉中间位置的丙氨酸形成多肽时，每去掉一个减少2个肽键；去掉尾端的氨基酸，肽键数目少1；所以肽键数目共减少了7个，结合丙氨酸的分子式可知，C原子减少12个，氨基和羧基分别增加3个，而0原子数目减少1个。
6．某蛋白质分子含有a条肽链，共由b个氨基酸构成。
如果氨基酸的平均相对分子质量是c，则该蛋白质的相对分子质量以及水解时需要的水的相对分子质量分别是：
（ ）
A．b（c－18）＋18a和18（b－a）
B．b（c＋18）＋18a和18（a＋b）
C．b（c－18）－18a和18（a－b）
D．b（c＋18）－18a和18（b－a）
答案：
A
解析：
某蛋白质分子含有a条肽链，共有b个氨基酸残基，说明氨基酸的总数为b，氨基酸的平均相对分子质量是c，因此氨基酸的总相对分子质量是bc，氨基酸形成蛋白质时要脱水，脱去的水分子数是（b－a），所以该蛋白质的相对分子质量是：
bc－18（b－a）＝b（c－18）＋18a；氨基酸形成蛋白质时脱去多少水，那么蛋白质水解时就要消耗多少水，所以水解时需要的水的相对分子质量是18（b－a），故A正确。
7．下面关于蛋白质分子结构与功能的叙述，错误的是（ ）
A．不同蛋白质含有的氨基酸数量不尽相同
B．有些结构不同的蛋白质具有相似的功能
C．组成蛋白质的氨基酸可按不同的排列顺序脱水缩合
D．组成蛋白质的氨基酸之间可按不同的方式脱水缩合
答案：
B
解析：
蛋白质具有多样性的原因之一便是氨基酸数量的不同，A正确；有些结构不同的蛋白质具有相似的功能，例胃蛋白酶和木瓜蛋白酶都是蛋白质，它们的结构不同，但它们的功能均是分解蛋白质，B正确；蛋白质具有多样性的另一原因是氨基酸的排列顺序多种多样，C正确；氨基酸脱水缩合就只有一种，即一个氨基酸的羧基和另一个氨基酸的氨基相连接，同时脱去一分子的水，D错误。
8．下列关于蛋白质的叙述中，不正确的是（ ）
A．促使淀粉分解为麦芽糖的酶是蛋白质
B．蛋白质是许多核苷酸分子相互连接而成的
C．有的蛋白质是构成细胞和生物体的重要物质
D．有的蛋白质是调节细胞和生物体新陈代谢作用的重要物质
答案：
B
解析：
促使淀粉分解为麦芽糖的酶是淀粉酶，淀粉酶的化学本质是蛋白质，A项正确；蛋白质是由许多氨基酸分子相互连接而成，B项错误；许多蛋白质是构成细胞和生物体结构的重要物质，C项正确；绝大多数酶是蛋白质，酶在生物体新陈代谢作用中发挥重要作用，有的激素的化学本质是蛋白质，激素对细胞和机体的生命活动起调节作用，D项正确。
9．如图为某蛋白质的结构简图，图中数字代表氨基酸的序号。
若经加工断开第70号和第165号氨基酸两侧的肽键后，则会得到几种不同的有机产物。
下列有关叙述错误的是（ ）
A．加工前，共有198个肽键
B．加工后，氢原子数增加了8个
C．加工后，羧基数增加了2个
D．加工过程中，分子量增加72
答案：
C
解析：
据图可知，两条肽链共200个氨基酸，所以共有肽键200－2＝198个，A正确；在加工的过程中，共需要断开4个肽键，需要4个水分子参与，因此，氢原子数增加了8个，B正确；每消耗1个水分子，就能形成1个氨基和1个羧基，即加工后羧基数增加了4个，C错误；有4分子水参与加工过程，则分子量增加18×4＝72，D正确。
10．如图为某蛋白质的结构示意图，其中“—S—S—”为由两个“—SH”（巯基）构成的二硫键，其作用是连接两相邻肽链。
若该蛋白质分子共由m个氨基酸组成，则形成一个该蛋白质分子时生成的水分子数和减少的相对分子质量分别为（ ）
A．m,18m
B．（m－4），18（m－4）
C．（m－3），18（m－3）＋4
D．（m－2），18（m－2）＋4
答案：
D
解析：
由图可知，该蛋白质由2个链状多肽和1个环状多肽组成，因此，生成水分子数＝氨基酸数－肽链数＝m－2，减少的相对分子质量＝18×水分子数＋2×二硫键数＝18×（m－2）＋2×2＝18（m－2）＋4，故本题选D。
11．如图为某种蛋白质中相关基团或氨基酸的数目，请据图分析下列结论不正确的是（若氨基酸的平均分子量为128）（ ）
A．该蛋白质共有2条肽链
B．R基上共有17个游离的氨基
C．共有124个肽键
D．该蛋白质相对分子量为13896
答案：
B
解析：
羧基总数＝肽链数＋R基上羧基数，故肽链数＝17－15＝2（条），A正确；同理，总氨基数＝肽链数＋R基上氨基数，故R基上氨基数＝17－2＝15（个），B错误；肽键数＝氨基酸数－肽链数＝126－2＝124（个），C正确；该蛋白质相对分子量＝128×氨基酸数－18×（氨基酸数－肽链数）＝128×126－18×（126－2）＝13896，D正确。
12．下列关于组成生物体的氨基酸和蛋白质的叙述，正确的是（双选）（ ）
A．氨基酸分子中只含有一个氨基和一个羧基
B．血红蛋白中不同肽链之间是通过肽键连接的
C．氨基酸按不同的排列顺序脱水缩合可形成不同的蛋白质
D．由1001个氨基酸脱水缩合形成的环状肽链含有1001个肽键
答案：
CD
解析：
每个氨基酸分子中至少有一个氨基和一个羧基连接在同一个碳原子上，但R基上也可能含有氨基或羧基，所以每个氨基酸分子中至少有一个氨基和一个羧基，故A项错误；肽键是连接两个氨基酸的化学键，连接两条肽链的键有二硫键等，故B项错误；蛋白质分子多样性的原因是氨基酸的种类、数目、排列顺序不同，以及多肽链的盘曲折叠方式及形成的蛋白质的空间结构不同，则C项正确；环状肽链中的肽键数等于氨基酸数，则D项正确。
二、非选择题（共40分）
13．（8分）必需氨基酸的种类和含量是评价奶粉营养价值高低的主要标准。
赖氨酸是人体内的必需氨基酸，缺乏则会影响人体内蛋白质的合成，导致营养不良。
赖氨酸是否也是小白鼠体内的必需氨基酸？
请根据给出的实验原理利用以下材料用具进行探究。
材料用具：
20只生长发育状况相同的正常幼年小白鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、称量器（如天平）等。
（1）实验原理：
必需氨基酸是动物体内不能合成的、只能从食物中获取的氨基酸。
当动物体内缺乏必需氨基酸时，出现营养不良，体重增加缓慢。
（2）实验步骤：
①配食：
______________________________________________________________________________________，配成食物A，作为对照组的食物；________________________________________________________________________________________，配成食物B。
②分组：
________，分别称其体重。
③饲喂：
________________________________________________________________________。
④观察：
________________________________________________________________________。
（3）结果预测及结论：
①________________________________________________________________________；
②________________________________________________________________________。
答案：
（2）①取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸 取不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸之外的19种氨基酸，每种氨基酸含量和比例与A相同
②将20只小白鼠随机平均分成甲、乙两组
③在相同且适宜的环境中饲喂两组小鼠，甲组饲喂食物A，乙组饲喂食物B
④分别称量甲、乙两组小白鼠的体重，计算体重增加量
（3）①若两组小白鼠的营养状况和体重增加量基本相同，则说明赖氨酸不是小白鼠体内的必需氨基酸
②若甲组正常，乙组出现营养不良、体重增加量明显小于甲组，则说明赖氨酸是小白鼠体内的必需氨基酸
解析：
（2）①配食：
根据实验目的可知，实验的自变量为是否饲喂赖氨酸。
②分组：
将小鼠随机均分为甲、乙两组。
③饲喂：
在相同且适宜的条件下饲喂一段时间，甲组喂食物A，乙组喂食物B。
④观察：
根据实验原理可知，通过检测体重的变化来检测因变量。
（3）本实验为探究性实验，结果需要讨论。
甲组为对照组，应正常发育，若乙组正常，则说明赖氨酸不是必需氨基酸；若乙组体重增长量小于甲组，则说明赖氨酸是必需氨基酸。
14．（12分）分析下面的资料并回答问题：
资料1：
上图式中R、R′、R″、R可能是相同或不同的原子团或碳链，A、B、C、D分别表示不同的化学键。
（1）在资料1中肽链水解时，断裂的化学键结构式为__________，该化合物由________个氨基酸失去__________分子水而形成。
脱下的水分子中的氢来自于______________。
资料2：
现有一多肽，化学式为C55H70O19N10，已知将它彻底水解后得到下列四种氨基酸：
（2）依据资料2，该多肽的化学式C55H70O19N10推算，它在完全水解后得到氨基酸有_____
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