- 细胞的能量供应和利用
- 共13256题
研究人员以某植物为材料，利用多套装置（图甲），对影响光合作用的各种环境因素进行研究．请分析回答：
（1）在光合作用过程中，光反应为暗反应提供的两种物质是______．
（2）在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，则植物叶肉细胞内三碳化合物含量将______（填“增加”或“减少”）．
（3）为了探究温度对光合作用的影响，首先应在图甲装置的烧杯内加入______溶液，然后再打开该装置的活塞开关，这一操作的目的是______，使U形管两侧液面如图所示，然后关闭活塞．
（4）实验的观察指标是U形管A侧液面的变化值．在每一给定温度且其他条件均相同、适宜的情况下光照1h，实验数据如下表：
请根据以上数据在方框的坐标图丙内以直方图的形式画出各温度下的实验结果并分析所绘图形可知温度与光合作用强度的关系是______．
（5）去除图甲的水浴装置后，置于适宜条件下（其他影响因素忽略不计），测定玻璃罩内一昼夜CO2浓度的变化情况，绘制成图乙曲线．图中CD段CO2浓度上升的原因是______，G点时植物光合作用与呼吸作用的关系特点是______．
正确答案
解：（1）在光合作用过程中，光反应产生的ATP和[H]用于暗反应中三碳化合物的还原．
（2）在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，光反应产生的ATP和[H]减少，暗反应中三碳化合物的还原量减少，而二氧化碳的固定过程不变，产生的三碳化合物的量不变．因此植物叶肉细胞内三碳化合物含量将增加．
（3）题干是为了探究温度对光合作用的影响，则要排除其他无关变量的干扰，其他无关变量要相同且适宜．因此应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液．然后再打开该装置的活塞开关，这一操作的目的是使容器内的气压与外界气压相等．
（4）根据表格中的实验数据，以温度为横坐标，以光合作用强度为纵坐标，画出直方图．
从表格中的数据或是直方图，都可以看出在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而减弱．
（5）图乙中CD段CO2浓度上升，原因是呼吸作用速率大于光合作用速率．D点和G点时都表示植物的光合作用速率等于呼吸作用速率．
（1）ATP和[H]
（2）增加
（3）二氧化碳缓冲液（答NaHCO3溶液的不得分） 使容器内的气压与外界气压相等
（4）如右图 在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而减弱
（5）呼吸作用速率大于光合作用速率 植物光合作用速率等于呼吸作用速率
解析
解：（1）在光合作用过程中，光反应产生的ATP和[H]用于暗反应中三碳化合物的还原．
（2）在温度、二氧化碳浓度等条件不变的情况下，将图甲装置由阳光下移至黑暗处，光反应产生的ATP和[H]减少，暗反应中三碳化合物的还原量减少，而二氧化碳的固定过程不变，产生的三碳化合物的量不变．因此植物叶肉细胞内三碳化合物含量将增加．
（3）题干是为了探究温度对光合作用的影响，则要排除其他无关变量的干扰，其他无关变量要相同且适宜．因此应在图甲装置的烧杯内加入二氧化碳缓冲液．然后再打开该装置的活塞开关，这一操作的目的是使容器内的气压与外界气压相等．
（4）根据表格中的实验数据，以温度为横坐标，以光合作用强度为纵坐标，画出直方图．
从表格中的数据或是直方图，都可以看出在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而减弱．
（5）图乙中CD段CO2浓度上升，原因是呼吸作用速率大于光合作用速率．D点和G点时都表示植物的光合作用速率等于呼吸作用速率．
（1）ATP和[H]
（2）增加
（3）二氧化碳缓冲液（答NaHCO3溶液的不得分） 使容器内的气压与外界气压相等
（4）如右图 在一定的温度范围内，光合作用强度随着温度的升高而增强，超过一定温度后，光合作用强度随着温度的升高而减弱
（5）呼吸作用速率大于光合作用速率 植物光合作用速率等于呼吸作用速率
如图所示两个装置的实验，相关描述错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、甲实验装置中三个烧杯中分别放置了0.1%NaHCO3溶液、1%NaHCO3溶液和1%的NaOH溶液，不同浓度的NaHCO3溶液可以提供不同浓度的CO2，而NaOH溶液可以吸收NaOH溶液，故A正确；
B、白天有光照时产生ATP和[H]，供暗反应使用，因此白天同时进行光反应和暗反应，而夜晚无光照，因此不能进行光反应，故B正确；
C、滤纸片中含有酵母菌，如将装置翻转，酵母菌和过氧化氢溶液接触，由于过氧化氢会在过氧化氢酶的作用会快速分解产生氧气，因此如果酵母菌中含有过氧化氢酶，则试管中气泡的数目和产生的速率均加快，故C正确；
D、乙实验中增加浸过新鲜酵母菌液的滤纸片，由于过氧化氢会分解产生氧气，而氧气又会被酵母菌吸收利用产生等体积的二氧化碳，因此量筒中气体产生的速度不变，故D错误．
故选：D．
（2015秋•上海校级期中）请回答有关实验设计方面的问题：
小王发现无论是温室还是大棚，用的玻璃或塑料都是无色透明的，是不是不同颜色的光对植物光合作用的影响是不同的呢？小王想知道自然光和不同颜色的光哪种光对植物光合作用最为有利，小王设计了如下的实验方案：
（1）实验材料：生长状况相似的天竺葵植株若干盆，不同颜色的玻璃钟罩若干，碘液，滴管，镊子，白瓷砖，其他相关实验材料；
（2）实验方案：
第一步：将这些生长状况相似的天竺葵植株在黑暗中放置2～3天；
第二步：取三盆上述在黑暗中放置过的天竺葵，分别放在蓝色、红色和绿色三种颜色的玻璃钟罩内，形成甲、乙、丙三套实验装置（如下图）；
第三步：将三套实验装置同时置于阳光下（假设阳光强度足够、玻璃钟罩内的CO2浓度、温度均满足实验要求），放置一定时间；
第四步：分别取甲、乙、丙三盆天竺葵叶若干放在不同的白瓷砖上，分别滴加适当的碘液，观察天竺葵叶的变色情况．
根据上述实验设计，回答下列问题：
（1）上述实验方案有两处不恰当之处，请指出：
①______；
②______．
（2）如果按改正后的实验方案进行实验，发现绿色钟罩内天竺葵叶上的蓝色最浅，说明绿光照射下植物的光合作用最______（填“强”或“弱”）．
（3）小王在实验中还发现，随着实验的进行，玻璃钟罩的内壁上附有许多水珠，原因是天竺葵进行了______．
（4）综合改进后的实验结果，小王分析了在北方进行大棚作物栽培时一般采用无色透明塑料薄膜的原因是______．
正确答案
解：（1）根据题干分析可知，实验缺少对照组，实验中应该用碘液处理，所以错误是①缺少自然光的对照实验（缺乏透明玻璃钟罩的对照实验），②天竺葵叶没有脱水处理（天竺葵叶直接滴加碘液）．
（2）光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收较少，所以合成的淀粉较少，竺葵叶上的蓝色最浅，说明绿光照射下植物的光合作用最弱．
（3）由于天竺葵的蒸腾作用，随着实验的进行，玻璃钟罩的内壁上附有许多水珠．
（4）无色透明塑料薄膜能够透光性好，能够透光各种色光，所以在北方进行大棚作物栽培时一般采用无色透明塑料薄膜．
故答案为：
（1）①缺少自然光的对照实验（缺乏透明玻璃钟罩的对照实验）
②天竺葵叶没有脱水处理（天竺葵叶直接滴加碘液）
（2）弱
（3）蒸腾作用
（4）无色透明塑料薄膜能够透光性好
解析
解：（1）根据题干分析可知，实验缺少对照组，实验中应该用碘液处理，所以错误是①缺少自然光的对照实验（缺乏透明玻璃钟罩的对照实验），②天竺葵叶没有脱水处理（天竺葵叶直接滴加碘液）．
（2）光合作用的色素主要吸收红光和蓝紫光，对绿光吸收较少，所以合成的淀粉较少，竺葵叶上的蓝色最浅，说明绿光照射下植物的光合作用最弱．
（3）由于天竺葵的蒸腾作用，随着实验的进行，玻璃钟罩的内壁上附有许多水珠．
（4）无色透明塑料薄膜能够透光性好，能够透光各种色光，所以在北方进行大棚作物栽培时一般采用无色透明塑料薄膜．
故答案为：
（1）①缺少自然光的对照实验（缺乏透明玻璃钟罩的对照实验）
②天竺葵叶没有脱水处理（天竺葵叶直接滴加碘液）
（2）弱
（3）蒸腾作用
（4）无色透明塑料薄膜能够透光性好
茶宜高山之阴，而喜日阳之早”，安徽盛产茶叶，科技人员为提高茶叶品质和产量，对茶进行了如下图所示的有关研究．请据图回答下列问题：
（1）植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响，其中光照强度直接影响光合作用的______过程，它能为另一阶段提供______．
（2）中午时分，光合速率下降，出现光合“午休”现象．从图中的曲线分析，主要原因是气温升高，植物为减少水分散失，气孔部分关闭，导致______．这是影响光合作用的______过程．此时产生[H]的细胞器是______．
（4）由图可知，从8点到18点，茶树是否正常生长？为什么？______．
正确答案
解：（1）植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响，其中光照强度直接影响光合作用的 光反应过程，并且光反应阶段为暗反应阶段提供[H]、ATP．
（2）中午时分，光合速率下降，出现光合“午休”现象．从图中的曲线分析，主要原因是气温升高，植物为减少水分散失，气孔部分关闭，导致胞间CO2浓度降低．光照强度主要影响光合作用的暗反应过程．此时植物进行光合作用也进行呼吸作用，因此产生[H]的细胞器有线粒体和叶绿体．
（3）由图可知，从8点到18点时间内植物的净光合速率始终大于0，因此植物表现为生长状态．
故答案为：
（1）光反应[H]、ATP
（2）胞间CO2浓度降低 暗反应 线粒体和叶绿体
（3）是．该段时间内植物的净光合速率始终大于0
解析
解：（1）植物的光合速率受光照强度、CO2浓度和温度等因素的影响，其中光照强度直接影响光合作用的 光反应过程，并且光反应阶段为暗反应阶段提供[H]、ATP．
（2）中午时分，光合速率下降，出现光合“午休”现象．从图中的曲线分析，主要原因是气温升高，植物为减少水分散失，气孔部分关闭，导致胞间CO2浓度降低．光照强度主要影响光合作用的暗反应过程．此时植物进行光合作用也进行呼吸作用，因此产生[H]的细胞器有线粒体和叶绿体．
（3）由图可知，从8点到18点时间内植物的净光合速率始终大于0，因此植物表现为生长状态．
故答案为：
（1）光反应[H]、ATP
（2）胞间CO2浓度降低 暗反应 线粒体和叶绿体
（3）是．该段时间内植物的净光合速率始终大于0
（2015秋•临安市校级月考）某研究小组从当地一湖泊的某一深度取得一桶水样，分装于六对黑白瓶中，剩余的水样测得原初溶解氧的含量为10mg/L，白瓶为透明玻璃瓶，黑瓶为黑布置住的玻璃瓶．将它们分别置于六种不同的光照条件下，24小时后，实测获得六对黑白瓶中溶解氧的含量，记录数据如下：以下说法不正确的是（ ）
A若只考虑光照强度，该深度湖水中所有生物在晚上8h内呼吸消耗O2的量
B光照强度为a klx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡
C当该水层中的溶氧量达到30mg/L时，光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素
D若将eklx光照下的白瓶置于bklx光照下，瓶中光合生物细胞的C3含量会增加，C5含量会减少
正确答案
解析
解：A、黑瓶中溶解氧的含量降低为3mg/L的原因是：黑瓶没有光照，植物不能进行光合作用产生氧，其中的生物呼吸消耗氧气，该瓶中所有生物细胞呼吸消耗的O2量为：原初溶解氧-24小时后氧含量，即10-3=7（mg/L•24h），故该深度湖水中生物在晚上8h内呼吸消耗O2的量
B、光照强度为a klx时，白瓶中溶氧量不变，说明植物光合作用产生的氧刚好用于所有生物的呼吸作用消耗，故光照强度为a klx时，该水层生物产氧量与生物耗氧量可维持动态平衡，故B正确；
C、由表中数据可知，当该水层中的溶氧量达到30mg/L时，白瓶中含氧量不再增加，所以此时光照强度将不再成为限制溶氧量增加的主要因素，故C正确；
D、若将e klx光照下的白瓶置于b klx光照下，光照减弱，光反应产生的[H]和ATP减少，三碳化合物的还原减慢，二氧化碳的固定继续进行，所以瓶中光合生物细胞的三碳糖含量会增加，五碳糖含量会减少，故D正确．
故选：A．
如图表示一株生长迅速的植物在夏季24h内CO2的吸收量和释放量，光合作用速率和呼吸作用速率用单位时间内CO2的吸收量和CO2的释放量表示（图中A、B、C表示相应图形的面积）．下列表述不合理的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图中可以看出，在18：00时和6：00时，二氧化碳的吸收量均为0，即呼吸作用产生的二氧化碳刚好被光合作用吸收，此时植物光合作用强度与呼吸作用强度相等，故A正确；
B、图中夜间的只进行呼吸作用，其二氧化碳的释放量为10mg/h，该值表示呼吸速率．假设该植物在24 h内呼吸速率不变，在图中C区段二氧化碳吸收的最高值为75mg/h，此值为净光合速率，因此此时的真光合作用速率=净光合速率+呼吸速率=75+10=85mg/h，故B正确；
C、白天光合速率大于呼吸速率，因此A和C区段表示的是白天积累的有机物；而夜间只进行呼吸作用，因此C区段表示夜间消耗的有机物，因此该植物在一昼夜中有机物积累量的代数式可表示为A+C-B，故C正确；
D、中午12：00时左右，二氧化碳浓度低，导致二氧化碳的固定减少，而C3的还原仍在发生，因此与曲线最高点所对应的时间相比，C5的含量增加，故D错误．
故选D．
荔枝叶片发育过程中，表观光合速率及相关指标的变化见下表，下列叙述错误的是（ ）
（注：“-”表示未测数据．fw表示鲜重）
正确答案
解析
解：A、表中信息表示，新叶展开前，叶片净光合速率为-2.8μmolCO2/m2．s，即光合速率小于呼吸速率，由于是密闭的容器，导致容器内氧气越来越少而进行无氧呼吸，产生酒精，A正确；
B、表中信息表示，叶绿素含量低，气孔开放程度比较低，二氧化碳吸收量比较少，导致光合效率较低，B正确；
C、表中信息表示，丙、丁组主要差异在于“总叶绿素含量不同”，这是表观光合速率差异的主要原因，C错误；
D、叶绿素分布在叶绿体中的类囊体薄膜上，从表格中可推知，与丙比较，丁组中总叶绿素含量明显增多，因此与丙比较，丁组叶肉细胞的叶绿体中的类囊体增加，D正确．
故选：C．
要在温室内培育出又大又甜的哈蜜瓜，对温室的控制不当的是（ ）
正确答案
解析
解：A、白天适当降低温度会降低光合作用，减少有机物的形成，不利于哈密瓜的生长，A错误；
B、夜间适当降低温度可以降低呼吸消耗，有利于哈密瓜的生长，B正确；
C、增加光照时间可以增加光合作用形成的有机物的量，有利于哈密瓜的生长，C正确；
D、适当增加空气中二氧化碳的浓度可以提高光合作用速率，有利于哈密瓜的生长，D正确．
故选：A．
某研究性学习小组采用盆栽实验，探究土壤干旱对某种植物叶片光合速率的影响．实验开始时土壤水分充足，然后实验组停止浇水，对照组土壤水分条件保持适宜，实验结果如图所示．下列相关分析正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、图甲中可以看出，随干旱时间延长，叶片光合速率呈下降趋势，是因为干旱缺水，植物气孔关闭，水分和二氧化碳不足导致光合作用下降，A错误；
B、比较图甲和乙，图甲中光合速率在第2天就开始下降，而图乙中叶绿素含量在第4天才开始下降，因此叶片光合速率下降先于叶片叶绿素含量下降，B错误；
C、图乙中，实验2-4天中叶片叶绿素含量并没有下降，C错误；
D、实验2～4天，光合作用速率下降很有可能是由于干旱，气孔关闭，导致叶片中CO2浓度下降而引起的，D正确．
故选：D．
为探究不同波长的光和C02浓度对葡萄试管苗光合作用的影响，用40w的白色、红色和黄色灯管做光源，设置不同C02浓度，处理试管苗．培养一段时间后，测定试管苗的净光合速率（净光合速率=真光合速率一呼吸速率），结果如图．
（1）光合作用中，吸收光能的物质存在于叶绿体的______，c点产生ATP的场所有______
（2）a点的净光合速率大于c点，从光合作用的角度分析，原因是______．若光照条件从 c点变为a点，则短时间内C3含量将______．
（3）实验结果表明，大棚种植葡萄时，应选用______色塑料薄膜搭建顶棚．
（4）为探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，提出实验思路如下：分别取______和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并用______（试剂名称）分离，通过比较滤纸条上的______来判断叶绿素含量是否发生改变．
正确答案
解：（1）光合作用中，吸收光能的色素存在于叶绿体的类囊体上，c点既有光合作用也有呼吸作用，当产生ATP，故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（2）叶绿体中的色素吸收红光多于黄光，光合速率高，故a点的净光合速率大于c点．光照条件从 c点变为a点，相当于光照增强，光反应加快，三碳化合物消耗增多，其来源不变，则短时间内C3含量将下降．
（3）分析曲线图可知：不同的二氧化碳浓度条件下，白光组最有利于植物净光合速率的提高，大棚种植葡萄时，应选用无（或白）色塑料薄膜搭建顶棚．这样大棚内透入的是白光，光合效率高．
（4）要探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，可以分别取白光（或自然光）和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并用层析液分离，通过比较滤纸条上的叶绿素a、b色素带的宽窄（或叶绿素a、b色素带颜色深浅）来判断叶绿素含量是否发生改变．
故答案为：
（1）类囊体（基粒） 细胞质基质、线粒体、叶绿体
（2）叶绿体的色素吸收红光多于黄光，光合速率较高 下降
（3）无（或白）
（4）白光（或自然光） 层析液 叶绿素a、b色素带的宽窄（或颜色深浅）
解析
解：（1）光合作用中，吸收光能的色素存在于叶绿体的类囊体上，c点既有光合作用也有呼吸作用，当产生ATP，故产生ATP的场所有细胞质基质、线粒体、叶绿体．
（2）叶绿体中的色素吸收红光多于黄光，光合速率高，故a点的净光合速率大于c点．光照条件从 c点变为a点，相当于光照增强，光反应加快，三碳化合物消耗增多，其来源不变，则短时间内C3含量将下降．
（3）分析曲线图可知：不同的二氧化碳浓度条件下，白光组最有利于植物净光合速率的提高，大棚种植葡萄时，应选用无（或白）色塑料薄膜搭建顶棚．这样大棚内透入的是白光，光合效率高．
（4）要探究黄光培养条件下葡萄试管苗的叶绿素含量是否发生改变，可以分别取白光（或自然光）和黄光条件下培养的试管苗叶片，提取其中的色素并用层析液分离，通过比较滤纸条上的叶绿素a、b色素带的宽窄（或叶绿素a、b色素带颜色深浅）来判断叶绿素含量是否发生改变．
故答案为：
（1）类囊体（基粒） 细胞质基质、线粒体、叶绿体
（2）叶绿体的色素吸收红光多于黄光，光合速率较高 下降
（3）无（或白）
（4）白光（或自然光） 层析液 叶绿素a、b色素带的宽窄（或颜色深浅）
如图为植物光合作用强度随光照强度变化的坐标图，下列叙述中不正确的是（ ）
正确答案
解析
解：A、a点时没有光照，叶肉细胞只进行呼吸作用，因此叶肉细胞产生ATP的细胞器只有线粒体，A正确；
B、b点表示光合速率等于呼吸速率，当植物缺Mg时，光合速率降低，只有增大光照强度才能提高光合速率，才能等于呼吸速率，即植物缺Mg时，b点将向右移动，B错误；
C、由于CO2浓度也影响光合作用强度，所以大气中CO2浓度可影响c点的位置，C正确；
D、由于植物光合作用和细胞呼吸最适温度分别为25℃和30℃，所以当温度从25℃提高到30℃后，光合速率减慢，呼吸速率加快．图中a点代表呼吸速率，现呼吸速率加快，故a点上移；由于光合速率减慢，呼吸速率加快，因此b点右移；d点表示最大光合速率，现光合速率减慢，故d点上移，D正确．
故选：B．
某校兴趣小组做了如下实验：用直径1cm的打孔器取菠菜叶圆片若干，抽去气体使之下沉水中，置于光下．取100mL三角瓶四个，编号1、2、3、4，按下表操作（光照、温度相同且适宜）并记录结果．有关叙述不合理的是
（ ）
正确答案
解析
解：A、该实验自变量是NaHCO3溶液的浓度，NaHCO3可以释放二氧化碳，因此实际的自变量为二氧化碳浓度．因此实验目的是探究CO2浓度对光合作用强度的影响，A错误；
B、制备的叶圆片在投入三角瓶之前可进行黑暗处理，目的是消耗掉叶圆片中的氧气，能够使叶圆片沉在烧杯中，B正确；
C、该实验过程中叶圆片光合作用强度大于呼吸作用强度，总的表现为释放氧气，从而使叶圆片上浮，C正确；
D、该实验中NaHCO3溶液的浓度梯度太大，还不足以说明第2号试管内的CO2浓度是光合作用的最适浓度，D正确．
答案：A．
正确答案
解析
解：A、图中c、e两点CO2吸收速率为0，是补偿点，说明光合作用与呼吸作用速率相等，A错误；
B、c、d之间的区段CO2吸收速率大于0，说明光合速率大于呼吸速率，B正确；
C、de段CO2吸收速率大于0，说明光合速率大于呼吸速率，C错误；
D、a-g区段一直在进行细胞呼吸，D错误．
故选：B．
如图表示研究NaHCO3溶液浓度影响光合作用速率的实验．下列说法错误的是（ ）
正确答案
解析
解：A、当NaHCO3溶液浓度不变时，在B内加入少量蠕虫，蠕虫有氧呼吸，吸收的O2其释放的CO2溶于NaHCO3缓冲液中，对NaHCO3缓冲液释放CO2无影响．蠕虫吸收O2，使O2减少，故气体量减少．红色液滴不再移动，A错误；
B、将整个装置置于暗室，伊尔藻在没光的条件下不进行光合作用，一段时间后检查红色液滴不会移动，可以证明光是光合作用的必要条件，B正确；
C、将整个装置放在光下，伊尔藻在光下光合作用产生O2，烧杯A内气压增大，毛细管内的红色液滴会向左移动，C正确；
D、一个探究实验中只能有一个实验变量，其他因素均处于相同理想状态，这样便于排除因其他因素的存在而影响、干扰实验结果的可能．增加可信度和说服力，D正确；
故选：A．
正确答案
解析
解：A、如果横坐标是CO2含量，则a为白光，b为红光，A错误；
B、如果横坐标是CO2含量，强光下，光合作用强度但，则a为强光，b为弱光，B正确；
C、如果横坐标是光照强度，二氧化碳的含量越高，光合作用强度越大，a的CO2含量较高，b的CO2含量较低，C正确；
D、温度会影响酶的活性，如果温度较低，则光合作用强度就低，如果横坐标是光照强度，a温度较高，b温度较低，D正确．
故选：A．
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