- 降低化学反应活化能的酶
- 共2388题
某中学开展生物课外活动，探究“小麦种子在萌发开始的5天中淀粉酶的活性变化”．具体设计如下，请你对有关步骤进行补充并预测和分析结果．
材料用具：小麦种子若干、研钵、石英砂、漏斗、纱布、试管若干、清水、蒸馏水、1%淀粉液、碘液；
实验步骤：
（1）种子萌发培养方法：从所有小麦干种子中选出状态相同的种子若干，并平分成5等份．第一天用清水浸泡其中一份，放在温度等条件适宜的环境中培养，以后每天在同一时间按相同的方法浸泡一份直至第5天泡完．注意每天浸泡和培养的各种条件均相同．待最后一次浸泡的种子刚萌发时（这时第一天浸泡培养的种子已经处于萌发的第五天），分别将萌发1至5天的种子分别收集起来并编号1（萌发1天）、2（萌发2天）、3（萌发3天）、4（萌发4天）、5（萌发5天）．
（2）小麦淀粉酶滤液的制备方法：依次取等量萌发1-5天的种子分别放入研钵中，再加入______，然后在常温下轻轻研磨并分别过滤，收集滤液，分别放入5支试管内并编号为1-5．
（3）取6只洁净试管，编号为A、B、C、D、E、F．向每支试管加入2ml淀粉液，再______．
（4）震荡6只试管，并将6只试管的下半部浸在35℃温水中，保温5分钟．
（5）分别向A至F 6支试管中加入一滴碘液并对比颜色．
（6）预测结果并分析：
①若______，则说明种子萌发后1-5天淀粉酶活性逐渐增强；
②若______，则说明种子萌发后1-5天淀粉酶活性逐渐减弱；
③若______，则说明种子萌发后1-5天淀粉酶活性不变．
正确答案
解：（2）根据题中提供的材料用具，在制备小麦淀粉酶滤液时，应加入石英砂加速研磨，并加水溶解酶．
（3）本实验的目的是探究“小麦种子在萌发开始的5天中淀粉酶的活性变化”，实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，所以向A中加1mL蒸馏水作为对照实验，向B-F中分别加入1-5号滤液各1mL（分别加入与蒸馏水等量的滤液）．
（6）本实验利用的实验原理是淀粉遇碘液显蓝色，由于A中加入的是蒸馏水，因此颜色最深，而酶活性越强，淀粉分解的越多，颜色越浅，因此可能有三种情况：若A中蓝色最深，B～F5支试管中反应液蓝色逐渐变浅并都比A浅，说明种子萌发后1～5天淀粉酶活性逐渐增强；若A中蓝色最深，B～F5支试管中反应液蓝色逐渐变深并都比A浅，说明种子萌发后1～5天淀粉酶活性逐渐减弱；若A中蓝色最深，B～F5支试管中反应液蓝色相同并都比A浅，说明种子萌发后1～5天淀粉酶活性不变．
故答案为：
（2）等量的石英砂和蒸馏水
（3）向A中加1mL（适量）蒸馏水，向B-F中分别加入1-5号滤液各1mL（分别加入与蒸馏水等量的滤液）．
（6）①A中蓝色最深，B-F 5支试管中反应液蓝色逐渐变浅并都比A浅
②A中蓝色最深，B-F 5支试管中反应液蓝色逐渐变深并都比A浅
③A中蓝色最深，B-F 5支试管中反应液蓝色一样并都比A浅
解析
解：（2）根据题中提供的材料用具，在制备小麦淀粉酶滤液时，应加入石英砂加速研磨，并加水溶解酶．
（3）本实验的目的是探究“小麦种子在萌发开始的5天中淀粉酶的活性变化”，实验设计要遵循对照原则和单一变量原则，所以向A中加1mL蒸馏水作为对照实验，向B-F中分别加入1-5号滤液各1mL（分别加入与蒸馏水等量的滤液）．
（6）本实验利用的实验原理是淀粉遇碘液显蓝色，由于A中加入的是蒸馏水，因此颜色最深，而酶活性越强，淀粉分解的越多，颜色越浅，因此可能有三种情况：若A中蓝色最深，B～F5支试管中反应液蓝色逐渐变浅并都比A浅，说明种子萌发后1～5天淀粉酶活性逐渐增强；若A中蓝色最深，B～F5支试管中反应液蓝色逐渐变深并都比A浅，说明种子萌发后1～5天淀粉酶活性逐渐减弱；若A中蓝色最深，B～F5支试管中反应液蓝色相同并都比A浅，说明种子萌发后1～5天淀粉酶活性不变．
故答案为：
（2）等量的石英砂和蒸馏水
（3）向A中加1mL（适量）蒸馏水，向B-F中分别加入1-5号滤液各1mL（分别加入与蒸馏水等量的滤液）．
（6）①A中蓝色最深，B-F 5支试管中反应液蓝色逐渐变浅并都比A浅
②A中蓝色最深，B-F 5支试管中反应液蓝色逐渐变深并都比A浅
③A中蓝色最深，B-F 5支试管中反应液蓝色一样并都比A浅
为验证pH值对唾液淀粉酶活性的影响，实验如下：
（1）操作步骤：
①在1-5号试管中分别加入0.5%的淀粉液2ml；
②加完淀粉液后，向各试管中加入相应的缓冲液3ml，使各试管中反应液的pH值依次稳定在5.60、6.20、6.80、7.40、8.00；
③分别向1-5号试管中加入0.5%的唾液lml，然后进行37℃，恒温水浴；
④反应过程中，每隔1min从第3号试管中取出一滴反应液，滴在比色板上，加一滴碘液显色，待呈橙黄色时，立即取出5支试管，加碘液显色并比色、记录．
（2）结果见下表：（“+”表示蓝色的程度）
请根据上述材料回答问题：
①实验过程选择37℃恒温是为了排除______因素对结果的干扰，而37℃是唾液淀粉酶起催化作用的______；
②3号试管加碘液后出现橙黄色，说明______；
③如果2、3、4号试管均变为橙黄色，可对唾液做怎样的调整？______
④该实验得出的结论是：唾液淀粉酶发挥催化作用的最适宜pH值是______；
⑤为了提高实验的精确性，进一步的实验措施是______．
正确答案
解：①由于实验的自变量为PH值，则温度为无关变量，无关变量要保持相同且适宜，因此实验过程选择37℃恒温是为了排除温度因素对结果的干扰，而37℃是唾液淀粉酶起催化作用的最适温度．
②由于淀粉遇碘液变蓝，而3号试管加碘液后出现橙黄色，说明淀粉已被完全分解．
③如果2、3、4号试管均变为橙黄色，说明淀粉也被水解，即反应速率较快，因此可对唾液加水稀释，从而减慢反应速率．
④从实验表格中的结果可以看出，PH值在6.80时最先变为橙黄色，说明淀粉已经被完全水解，而其他PH值条件下均有不同不同程度的蓝色，即淀粉未完全水解，因此6.80是唾液淀粉酶发挥催化作用的最适宜pH值．
⑤为了提高实验的精确性，可以围绕pH6.80，在pH6.20和pH7.40之间，加设几个pH梯度，进一步进行实验．
故答案为：
（1）温度 最适温度
（2）淀粉已被完全分解
（3）加水稀释
（4）6.80
（5）围绕pH6.80，在pH6.20和pH7.40之间，加设几个pH梯度
解析
解：①由于实验的自变量为PH值，则温度为无关变量，无关变量要保持相同且适宜，因此实验过程选择37℃恒温是为了排除温度因素对结果的干扰，而37℃是唾液淀粉酶起催化作用的最适温度．
②由于淀粉遇碘液变蓝，而3号试管加碘液后出现橙黄色，说明淀粉已被完全分解．
③如果2、3、4号试管均变为橙黄色，说明淀粉也被水解，即反应速率较快，因此可对唾液加水稀释，从而减慢反应速率．
④从实验表格中的结果可以看出，PH值在6.80时最先变为橙黄色，说明淀粉已经被完全水解，而其他PH值条件下均有不同不同程度的蓝色，即淀粉未完全水解，因此6.80是唾液淀粉酶发挥催化作用的最适宜pH值．
⑤为了提高实验的精确性，可以围绕pH6.80，在pH6.20和pH7.40之间，加设几个pH梯度，进一步进行实验．
故答案为：
（1）温度 最适温度
（2）淀粉已被完全分解
（3）加水稀释
（4）6.80
（5）围绕pH6.80，在pH6.20和pH7.40之间，加设几个pH梯度
用打孔器打出6块滤纸小圆片编号C1-C6，浸在一块点样瓷板6个凹穴（C1-C6，凹穴中滴加等量相应的溶液）中一段时间，用镊子将小圆片放在同一淀粉琼脂培养基上的不同位置，37℃孵育30min，倒入碘液1min后洗去碘液，观察培养基上相应位置是否产生透明圈（一圈不产生蓝黑色的范围），结果如下表所示，对该实验分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、由表中数据所加溶液可知是探究pH对绿豆淀粉酶活性的影响，A正确；
B、1-3和6均为对照，4和5是实验组，B错误；
C、温度过高会影响酶的活性，使其活性降低甚至丧失，C错误；
D、酶在过酸的调节下可能失活，D错误．
故选：A．
下列相关实验的描述，错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、低温和秋水仙素诱导多倍体形成的原理是相同的，都是抑制纺锤体的形成，A正确；
B、观察花生子叶细胞中的脂肪颗粒需借助显微镜，B正确；
C、处于质壁分离状态的细胞可能处于初始质壁分离状态或质壁分离复原过程中或失水和吸水的动态平衡中，C正确；
D、过氧化氢的分解受温度的影响，因此不能用过氧化氢来研究温度对酶活性的影响，D错误．
故选：D．
正确答案
解析
解：根据题意可知，使用该酶的最佳情况是相对酶活性（酶活性与酶最大活性的百分比）和残余酶活性都较高的时候，从曲线图中可以看出温度为60℃～70℃时，相对酶活性和残余酶活性都较高，因此该酶使用的最佳温度范围是60℃～70℃．
故选：C．
（1）查询资料得知，18℃时，在不同pH条件，大菱鲆的消化道各部位蛋白酶活性如图1．由图可知，在各自最适pH下，三种蛋白酶催化效率最高的是______．
（2）资料表明大菱鲆人工养殖温度常年在15一18℃之间，学习小组假设：大菱鲆蛋白酶的最适温度在15一18℃间．他们设置15℃、16℃、17℃、18℃的实验温度；探究三种酶的最适温度．
①探究实验中以干酪素为底物．干酪素的化学本质是______，______试剂鉴定．
②胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在______．
③为了控制实验温度，装有酶和底物的试管应置于恒温箱中以保持恒温．蛋白酶催化效率高低可以
用______ 表示．
④实验结果如图2，据此能否确认该假设成立？______．理由是：______．
（3）研究还发现：大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少，活性低，所以人工养殖投放的饲料成分中要注意降低______的比例，以减少对海洋的污染．
正确答案
解（1）分析题图曲线可知，在各自最适pH下幽门盲囊蛋白酶的活性最高，其催化效率最高．
（2）①本题实验目的是大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究，酶的作用具有专一性，蛋白酶催化蛋白质水解，实验中以干酪素为底物，说明干酪素的本质是蛋白质；由于双缩脲试剂与蛋白质发生反应呈现紫色，因此可以用双缩脲试剂检测干酪素的本质．
②分析题图1可知，胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶实的最适宜pH分别是2和8，探究酶的最适温度，PH是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，因此胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2和8．
③为了控制实验温度，装有酶底物的试管应置于水浴中以保持恒温．可以用单位时间内底物消耗量或产物生成量表示蛋白酶催化效率的高低．
④在最适宜温度之前，酶的活性会随温度升高而升高，超过最适宜温度后，酶的活性随温度升高而降低，而题图2中酶的活性随温度升高而升高，未出现峰值，因此根据图2实验结果不能得出酶的最适宜温度是15一18℃．
（3）由于大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，大菱鲆消化和吸收淀粉与脂肪的能力低，因此人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉和脂肪的含量，以减少对海洋的污染．
故答案为：
（1）幽门盲囊蛋白酶
（2）①蛋白质 双缩脲
②2和8
③底物消耗量（或产物生产量）
④不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步提高，酶活性峰值未出现
（3）淀粉、脂肪
解析
解（1）分析题图曲线可知，在各自最适pH下幽门盲囊蛋白酶的活性最高，其催化效率最高．
（2）①本题实验目的是大菱鲆消化道中蛋白酶的活性进行研究，酶的作用具有专一性，蛋白酶催化蛋白质水解，实验中以干酪素为底物，说明干酪素的本质是蛋白质；由于双缩脲试剂与蛋白质发生反应呈现紫色，因此可以用双缩脲试剂检测干酪素的本质．
②分析题图1可知，胃蛋白酶和幽门盲囊蛋白酶实的最适宜pH分别是2和8，探究酶的最适温度，PH是无关变量，无关变量应保持一致且适宜，因此胃蛋白酶实验组和幽门盲囊蛋白酶实验组的pH应分别控制在2和8．
③为了控制实验温度，装有酶底物的试管应置于水浴中以保持恒温．可以用单位时间内底物消耗量或产物生成量表示蛋白酶催化效率的高低．
④在最适宜温度之前，酶的活性会随温度升高而升高，超过最适宜温度后，酶的活性随温度升高而降低，而题图2中酶的活性随温度升高而升高，未出现峰值，因此根据图2实验结果不能得出酶的最适宜温度是15一18℃．
（3）由于大菱鲆消化道淀粉酶和脂肪酶含量少、活性低，大菱鲆消化和吸收淀粉与脂肪的能力低，因此人工养殖投放的饲料成分中要注意降低淀粉和脂肪的含量，以减少对海洋的污染．
故答案为：
（1）幽门盲囊蛋白酶
（2）①蛋白质 双缩脲
②2和8
③底物消耗量（或产物生产量）
④不能 据图可知随着温度提高酶活性逐步提高，酶活性峰值未出现
（3）淀粉、脂肪
为了弥补观察所得结果的不准确性，通常采用的方法是（ ）
正确答案
解析
解：观察是用一种或几种感官去收集有关这个世界的信息．而测量则可以对被测量的对象用比较精确的数据加以表示．同观察相比较，测量的结果更准确．
故选：B．
①将绿豆种子浸泡促使其萌发，然后经去皮、研磨、过滤等一系列操作后得到淀粉酶提取液．
②用干净剪孔器在滤纸上剪取6片圆形滤纸片，滤纸片作下表所示处理．
③将处理后的6片滤纸片分别覆盖在同一淀粉琼脂培养基的表面（如上图1），将培养基放在35℃的恒温培养箱内约30min．
④取走滤纸片，将碘液倒入培养皿内，1min后用清水缓缓冲去多余的碘液．
⑤观察培养基表面出现的“清晰区”（非蓝色区域），并比较大小（如上图2）．
请分析回答：
（1）制备淀粉琼脂培养基的一般步骤是计算→称量→______．
（2）萌发的绿豆种子中淀粉酶含量较高，这是因为______．
（3）表中“？”处表示的溶液或试剂是______．实验中要求剪取的圆形滤纸片大小相同，这属于控制实验的______变量．
（4）图2中，淀粉琼脂培养基的表面出现“清晰区”的原因是______．2、3号与6号实验结果的比较，可以说明______．
（5）本实验的结论是______．
正确答案
解：（1）制备培养基的一般步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板．
（2）绿豆种子中的含量最多的有机物是淀粉，绿豆种子萌发时，细胞中淀粉酶含量增加，可促进种子中贮存的淀粉迅速水解，所以萌发的绿豆种子中淀粉酶含量较高．
（3）本实验是利用淀粉琼脂培养基探究pH对淀粉酶活性的影响实验，自变量是淀粉酶所处的pH，处理1号滤纸片的淀粉酶提取液没有作其它处理使淀粉酶处在中性环境中，处理5号滤纸片的淀粉酶提取液+1滴稀碳酸钠溶液使淀粉酶处在碱性环境中，可知处理4号滤纸片的淀粉酶应处在酸性环境中，即表中“？”处表示的溶液为：淀粉酶提取液+1滴稀盐酸．
（4）淀粉遇碘液变蓝是淀粉的特性，图2中淀粉琼脂培养基经碘液处理后表面出现“清晰区”的原因是淀粉已被分解；2、3号与6号滤纸片分别经稀盐酸、稀碳酸钠溶液、蒸馏水处理（覆盖的培养基表面分别为酸性、碱性和中性），其三者覆盖的培养基表面出现的“清晰区”（非蓝色区域）大小相当，可以说明稀盐酸和稀碳酸钠溶液对淀粉分解（几乎）无作用．
（5）本实验中的1号、4号和5号滤纸片相对照，被5号滤纸片（经稀碳酸钠溶液处理，使淀粉酶处在弱碱性条件下）覆盖的培养基表面出现的“清晰区”（非蓝色区域）最大，说明淀粉被分解的最多，而被4号滤纸片（经稀盐酸处理，使淀粉酶处在酸性条件下）覆盖的培养基表面出现的“清晰区”（非蓝色区域）最小，说明淀粉被分解的最少，即淀粉酶在弱碱性环境中活性较高，而在酸性环境中活性较低．
故答案为：
（1）溶化→灭菌→倒平板
（2）种子萌发时，细胞中淀粉酶含量增加，促进种子中贮存的淀粉迅速水解
（3）淀粉酶提取液+1滴稀盐酸 无关
（4）淀粉已被分解 稀盐酸和稀碳酸钠溶液对淀粉分解（几乎）无作用
（5）淀粉酶在弱碱性环境中活性较高，而在酸性环境中活性较低
解析
解：（1）制备培养基的一般步骤是计算、称量、溶化、灭菌、倒平板．
（2）绿豆种子中的含量最多的有机物是淀粉，绿豆种子萌发时，细胞中淀粉酶含量增加，可促进种子中贮存的淀粉迅速水解，所以萌发的绿豆种子中淀粉酶含量较高．
（3）本实验是利用淀粉琼脂培养基探究pH对淀粉酶活性的影响实验，自变量是淀粉酶所处的pH，处理1号滤纸片的淀粉酶提取液没有作其它处理使淀粉酶处在中性环境中，处理5号滤纸片的淀粉酶提取液+1滴稀碳酸钠溶液使淀粉酶处在碱性环境中，可知处理4号滤纸片的淀粉酶应处在酸性环境中，即表中“？”处表示的溶液为：淀粉酶提取液+1滴稀盐酸．
（4）淀粉遇碘液变蓝是淀粉的特性，图2中淀粉琼脂培养基经碘液处理后表面出现“清晰区”的原因是淀粉已被分解；2、3号与6号滤纸片分别经稀盐酸、稀碳酸钠溶液、蒸馏水处理（覆盖的培养基表面分别为酸性、碱性和中性），其三者覆盖的培养基表面出现的“清晰区”（非蓝色区域）大小相当，可以说明稀盐酸和稀碳酸钠溶液对淀粉分解（几乎）无作用．
（5）本实验中的1号、4号和5号滤纸片相对照，被5号滤纸片（经稀碳酸钠溶液处理，使淀粉酶处在弱碱性条件下）覆盖的培养基表面出现的“清晰区”（非蓝色区域）最大，说明淀粉被分解的最多，而被4号滤纸片（经稀盐酸处理，使淀粉酶处在酸性条件下）覆盖的培养基表面出现的“清晰区”（非蓝色区域）最小，说明淀粉被分解的最少，即淀粉酶在弱碱性环境中活性较高，而在酸性环境中活性较低．
故答案为：
（1）溶化→灭菌→倒平板
（2）种子萌发时，细胞中淀粉酶含量增加，促进种子中贮存的淀粉迅速水解
（3）淀粉酶提取液+1滴稀盐酸 无关
（4）淀粉已被分解 稀盐酸和稀碳酸钠溶液对淀粉分解（几乎）无作用
（5）淀粉酶在弱碱性环境中活性较高，而在酸性环境中活性较低
材料一：下列A、B、C，3张图依次表示酶浓度一定时，反应速度和反应物浓度、温度、PH值的关系，请据图回答下列问题：
（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，其原因是______
（2）图B中，a点所对应的温度称______图B中，a点到b点曲线急剧下降，其原因是______
（3）将装有酶与反应物的甲、乙两试管分别放入12℃和75℃水浴锅中，20分钟后取出转入37℃的水浴锅中保温，两试管内反应分别应为：甲______，乙______
（4）图C表示了______催化反应的速率变化曲线．
A．唾液淀粉酶 B．胃蛋白酶 C．胰蛋白酶 D．植物淀粉酶
材料二：Fe3+可作为过氧化氢分解的无机催化剂，新鲜的肝脏研磨液中含有过氧化氢酶．某同学做了两种催化剂的比较实验，实验记录如图所示：
（5）请判断该实验记录是否正确？______，说明理由：______
（6）如果肝脏放置过久，则气泡产生______，原因是______．
正确答案
解：（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，主要是受反应液中酶浓度的限制．
（2）图B中，a点时反应速度最快，该点所对应的温度称酶反应的最适温度；图B中，a点～b点，温度升高使酶活性下降，因此曲线急剧下降．
（3）低温会降低酶的活性，但不会使酶失活，当温度升高时，酶活性逐渐恢复，因此甲试管中，当温度由12℃→37℃时，酶活性升高，反应速度加快；高温会破坏酶的空间结构，使酶变性失活，因此乙试管中，当温度由75℃→37℃时，无催化反应．
（4）图C所示酶的最适pH为8左右，可代表胰蛋白酶催化反应速率随pH的变化曲线．
（5）氯化铁和过氧化氢酶都具有催化作用，但与无机催化剂相比，酶的催化作用具有高效性，因此实验一和实验二中的实验结果应调换一下．
（6）如果肝脏放置过久，酶的活性会因肝脏的腐败而降低，导致反应速率减慢，因此气泡产生少而慢．
故答案为：
（1）受反应液中酶浓度的限制
（2）酶反应的最适温度；温度升高使酶活性下降
（3）速度加快 无催化反应
（4）C
（5）不正确 过氧化氢酶具有高效性，实验一和实验二中的实验结果应调换一下（意思对即可）
（6）少而慢 酶的活性因肝脏的腐败而降低
解析
解：（1）图A中，反应物达到某一浓度时，反应速度不再上升，主要是受反应液中酶浓度的限制．
（2）图B中，a点时反应速度最快，该点所对应的温度称酶反应的最适温度；图B中，a点～b点，温度升高使酶活性下降，因此曲线急剧下降．
（3）低温会降低酶的活性，但不会使酶失活，当温度升高时，酶活性逐渐恢复，因此甲试管中，当温度由12℃→37℃时，酶活性升高，反应速度加快；高温会破坏酶的空间结构，使酶变性失活，因此乙试管中，当温度由75℃→37℃时，无催化反应．
（4）图C所示酶的最适pH为8左右，可代表胰蛋白酶催化反应速率随pH的变化曲线．
（5）氯化铁和过氧化氢酶都具有催化作用，但与无机催化剂相比，酶的催化作用具有高效性，因此实验一和实验二中的实验结果应调换一下．
（6）如果肝脏放置过久，酶的活性会因肝脏的腐败而降低，导致反应速率减慢，因此气泡产生少而慢．
故答案为：
（1）受反应液中酶浓度的限制
（2）酶反应的最适温度；温度升高使酶活性下降
（3）速度加快 无催化反应
（4）C
（5）不正确 过氧化氢酶具有高效性，实验一和实验二中的实验结果应调换一下（意思对即可）
（6）少而慢 酶的活性因肝脏的腐败而降低
要探究pH对酶活性的影响，应选择表中进行实验的一组试管是（ ）
正确答案
解析
解：A、①和④两个变量，即温度和pH，且①中没有酶，不遵循实验设计的原则，A错误；
B、②和③只有一个变量，即pH，其他条件都相同且适宜，符合实验设计的原则，B正确；
C、①和③有两个变量，即pH和酶的有无，不遵循实验设计的原则，C错误；
D、②和④也有两个变量，即温度和pH，不遵循实验设计的原则，D错误．
故选：B
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