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骨骼肌实验装置连接图

发布时间:2022-05-10 12:48:44

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⑵ 观察葡萄糖、ATP对骨骼肌收缩性的影响实验设计

原理:骨骼肌提供直接能源物质时,骨髓肌会收缩。材料用具:略过程:1、将骨骼肌放在生理盐水中保持活性,刺激离体骨骼直到骨骼肌受刺激后不再收缩。2、向骨骼肌滴加适量葡萄糖溶液,观察骨骼肌收缩情况。3、向骨骼肌滴加等量ATP溶液,观察骨骼肌收缩情况。如果有两块骨骼肌,可做分组对照。变量是葡萄糖溶液和ATP溶液骨骼肌收缩是由于横桥摆动引起肌丝滑行实现的,而横桥摆动引起肌丝滑行需要能量,这些能量直接由肌纤维中的腺苷三磷酸(ATP)供给。ATP的高能磷酸键中储存有较多的能量。ATP去掉一个高能磷酸键,成为腺苷二磷酸(ADP),释放这个磷酸键中的能量供肌丝滑行使用。肌纤维中储存的ATP有限,当肌肉持续运动时需补充能量,使ADP转变为ATP以再供给肌丝滑行使用。能量补充有几个来源:可以从储存高能量的其他物质中将能量转移过来,如磷酸肌酸;也可以通过氧化磷酸化或无氧酵解,使能量物质释放出能量。当肌丝滑行所需的能量供应不足时,肌肉活动减弱,出现疲劳。根据这一原理可用控制单一变量法进行实验设计

⑶ 机能学实验报告怎么写 刺激强度和频率对蛙离体骨骼肌收缩的影响

实验方法: 1、 坐骨神经-腓肠肌标本的制备:1) 洗干净实验动物 2) 双毁髓::找到枕骨大孔处 将刺蛙针刺入1-2mm,分别捣损脑组织和脊髓。3)剥制后肢,分离一侧后肢 4) 分离坐骨神经,穿线备用 5) 游离腓肠肌,肌腱结扎备用 6) 标本检验。 2、 连接实验装置: 将换能器的输出线接至BL-420F生理记录装置的1通道,保护电 极接至电脉冲输出通道。然后把制备好的坐骨神经-腓肠肌标本棉线的另一端接在张力换能器上,将坐骨神经通过保护电极接至电脉冲刺激输出通道,而腓肠肌肌腱端的棉线与张力换能器簧片相连,保持适度松紧并与桌面垂直。 3、 2、实验记录:开机后进入实验 先用单刺激,找出阈强度、最适刺激强度;然后固 定最适刺激强度,用连续单刺激,找出出现完全强直收缩时的最小刺激频率。

⑷ 高分救助啊5 四川省广元市2011届高三第一次诊断性考试(理综)

广元市高中2011级第一次诊断性测试

理科综合能力测试

说明:1.本试卷分“试题卷”和“答题卷”两部分,试题卷中第I卷(选择题)答在机读卡上,其它试题全部答在“答题卷”上规定的区域内;

2.在答卷前,考生务必将自己的姓名、考号、考试科目等涂写在“机读卡”和“答题卷”上,考试结束后,将“答题卷”和“机读卡”一并收回;

3.本试卷满分300分,考试时间150分钟。

可能用到的相对原子质量:H-1N-140-16Cu-64

第I卷选择题(共126分)

一、选择题(本题包括13小题,每小题只有一个选项符合题意。每小题6分)

1.下列肯定不含核糖的一组结构或物质是

A.细胞核和核糖体B.染色体和酶

C.叶绿体和线粒体 D.T2噬菌体的核心和质粒

2.右图甲表示某动物体内的一个细胞分裂过程中每条染色体上DNA含量的变化曲线.,图乙表示该细胞分裂过程中的一个时期。下列叙述不正确的是

A.图甲A-B段可能发生基因突变

B.图甲M:段,细胞内的同源染色体联会成四分体

C.图乙对应图甲的D-E段

D.该细胞分裂结果只能产生一个生殖细胞

3.下列有关生物工程的叙述,正确的是

A.在基因工程中,常利用标记基因来筛选的目的是选出目的基因成功表达的受体细胞

B.在进行植物组织培养时,由根尖细胞形成愈伤组织的过程中,可能发生细胞脱分化,还可能发生基因突变、基因重组和染色体变异

C.通过体细胞核移植培育的克隆动物的性状与提供细胞核的动物不完全相同

D.青霉素是青霉菌生长代谢中重要的初级代谢产物,可采用蒸馏、萃取、离子交换等方法从培养液中进行提取

4.右边甲、乙、丙三图中的曲线分别表示一种生命现象:①生长素的浓度对根和茎生长速率的影响;②恒温动物、变温动物体温变化与环境温度的关系;③光照强度与光合作用速率的关系。坐标a、b、c分别表示生命活动中的—种变量:I.O2的释放量(吸收量);II环境温度;III.生长速率。下.列关于甲、乙、丙所表示的生命现象及a、b、c所表示的变量组合正确的一组为

A.甲为①a为III; 乙为③b为I.丙为②c为II

B.甲为①III; 乙为③b为II;丙为②c为I

C.甲为②a为II; 乙为③b为III;丙为①c为I

D.甲为③a为I; 乙为①b为IIII;丙为②c为II

5.赤霉素促进茎的伸长主要与细胞壁的伸展性有关。有人进行了CaCl2和赤霉素对某植物种子胚轴生长速率影响的探究实验,结果如右图所示。据图分析,不能得出的相关结论是

A.—定浓度的CaCl2溶液対细胞壁的伸展起抑制作用

B.一定浓度的赤霉素溶液对细胞壁的伸展起促进作用

56. 赤霉素促进茎的伸长可能与其能去除细胞壁中的Ca2+有关

A. 赤霉素主要在未成熟的种子、幼根和幼芽等生长旺盛的部位合成.

A. 以节能减排为基础的低碳经济是保持社会可持续发展的战略举措。下列做法违背了低碳经济的是

A.利用太阳能制氢 B.关停小火电企业

C.用家用汽车代替公交车 D.限制塑料制品的使用

A. NA表阿伏加德罗常数。下列有关叙述正确的是

A. 常温下,lLO.lmol/L的NH4NO3溶液中NO3-离子数为0.1NA

A. 标准状况下,2.24LH20含有的分子数等于0.1NA ^

A. 1molCl2参加反应转移电子数一定为2NA

A. 3.4gNH3中含N-H键数目为0.2NA

A. 下列说法正确的是

A. HF、HCKHBr.HI的热稳定性和还原性均依次减弱

A. 铁遇冷浓硝酸表面钝化,可保护其内部不被腐蚀

A. 1.0xl0-3mol/L盐酸的pH=3.0,1.0xl0^nol/L盐酸的pH=8.0

A. 油脂和蛋白质都是能发生水解反应的高分子化合物

A. 下列离子方程式正确的是

A. 将铁粉加人稀硫酸中:

A. 用食醋除去水瓶中的水垢:

A. 向氢氧化亚铁中加人足量的稀硝酸:

A. CuSO4溶液吸收H2S气体:

A. 相同体积、相同pH的某一元强酸溶液①和某一元弱酸溶液②分别与足量的锌粉发生反应,下列关于氢气体积(V)随时间(t)变化的示意图正确的是

A. 生活中使用的塑料食品盒、水杯等通常由聚苯乙烯制成,其结构简式为:

根据所学知识,下列说法不正确的是

A.聚苯乙烯属于芳香烃 B.聚苯乙烯是一种天然高分子化合物

C. 聚苯乙烯可由苯乙烯通过聚合反应制得 D.聚苯乙稀单体的分子式为C8H8

D. 下列推断正确的是

58. Na2O,Na2O2组成元素相同,与CO2反应产物也相同

59. 没02是酸性氧化物,能与NaOH溶液反应

CCO、NO、NO2都是大气污染气体,在空气中都能稳定存在

A. 新制氯水显酸性,向其中滴加少量紫色石蕊试液,充分振荡后溶液呈红色

A. 有4种混合溶液,分别由等体积O.lmol/L的2种溶液混合而成:①与HCl;②与NaOH;③与NaCl;④与.下列各项排序正确的是

A.pH:②>④>③>① B.C:②〉③〉④>①

C.溶液中:①>③>②>④ D.C①>④>③〉②

二、选择题(本题包括8小题.每小题给出的四个选项中,有的只有一个选项正确,有的有多个选项正确,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得O分)

A. 下列说法正确的是

A.在完全失重的情况下,密闭容器内的气体对器壁顶部没有作用力

A. —定质量的理想气体,经等温压缩后其体积可能不变

A. 一定质量的理想气体,当温度升高时它的内能一定增大

A. 盛有气体的容器做匀减速运动时,容器中气体分子的平均动能随之减小

A. —简谐横波以4m/S的波速沿;c轴正方向传播.已知时的波形如图所示,则

B. 该波的周期为1s

C. x=0处的质点在t=0时向y轴正向运动

C.x=O处的质点在t=l/4s时速度为O

D.x=O处的质点在t=l/4s时速度值最大

70. 同步卫星离地心距离为/•,运行速度为加速度为地球赤道上的物体随地球自转的向心加速度为O2;第一宇宙速度为v2,地球半径为则下列比值正确的是

A.B.C.D.

71. 如图所示,一物块置于水平地面上.当用与水平方向成60°角的力F,拉物块时,物块做匀速直线运动;当改用与水平方向成30°角的力F2推该物块时,物块仍做匀速直线运动.若F1和F2的大小相等,则物块与地面之间的动摩擦因数为

A.B.C.D.

72. 水平推力F1和F2分别作用在水平面上等质量的a、b两物体上,作用一段时间后撤去推力,物体将继续运动一段时间后停下,两物体的t-v图线如图所示,图中线段,则

A. F1的冲童大于F2的冲量

B. F1的冲量小于F2的冲量

C. 两物体受到的摩擦力大小相等

D. 两物体受到的摩擦力大小不等

73. 假设空间某一静电场的电势随;c变化情况如图所示,根据图中信息可以确定下列说法中正确的是

A. 空间各点场强的方向均与%轴垂直

B. 电荷沿^轴从O移到&的过程中,一定不受电场力的作用

C. 正电荷沿a;轴从狗移到々的过程中,电场力赃功,电势能减小

D. 负电荷沿X轴从而移到而的过程中,电场力做负功,电势能增加

74. 电源的效率T7定义为外电路消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中¢/为路端电压,J为干路电流,a、6为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为、.由图可知、的值分别为

A.B.C.D.

21汽车发动机的额定功率为P1,它在水平路面上行驶时受到的阻力f大小恒定,汽车在水平路面上从静止开始作直线运动,最大车速为v汽车发动机的输出功率随时间变化的图像如图所示.则

A开始汽车做匀加速运动,t1时刻速度达到v,然后做匀速直线运动

B.开始时汽车牵引力逐渐增大,t1时刻牵引力与阻力大小相等

C.开始汽车做匀加速直线运动,t1时刻后做加速度逐渐减小的直线运动,速度达到v后做匀速直线运动

D.开始时汽车牵引力恒定,t1时刻牵引力与阻力大小相等

第II卷非选择题(共174分)

22.(18分)(1)有一根横截面为正方形的薄壁管,用游标为20分度的游标卡尺测量其外部边长/的情况如甲所示;用螺旋测微器测其管壁厚度^的情况如图乙所示.则此管外部边长的测量值为l=_______cm;管壁厚度的测量值为d=_______mm.

(2)“探究加速度与物体质量、物体受力的关系”的实验装置如图丙所示.在平衡小车与桌面;£间摩擦力的过程中,打出了一条如图丁所示的纸带.计时器打点的时间间隔为0.02s.从比较清晰的点起,每5个点取一个计数点,量出相邻计数点之间的距离.则该小车的加速度a= _______m/s2.(结果保留两位有效数字)

重新平衡好摩擦后,将5个相同的砝码都放在小车上,挂上砝码盘,然后每次从小车上取

一个砝码添加到砝码盘中,测量小车的加速度.小车的加速度a与砝码盘中砝码的总重力F的实验数据如下表:

请根据实验数据作出的关系图象.

根据提供的实验数据作出的a-F图线不通过原点.其主要原因是____________________________.

(3)下图为“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验电路,图中给出的器材分别为:

电源E(电动势为12V,内阻不计);木板N(板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张);两个金属条A,B(平行放置在导电纸上与导电纸接触良好,用作电极);滑动变阻器(其总电阻值小于两平行电极间导电纸的电阻);直流电压表V(量程为6V,内阻很大,其负接线柱与5极相连,正接线柱与探针P相连);开关S.

现要用图中仪器描绘两平行金属条4、B间电场中的等势线.4、5间的电压要求取为6V.

①在囱中连线,完成实验电路图;.

②下面是主要的实验操作步骤,请将所缺的内容补充完整.

a.按图示连接好实验电路;

b.________________________________________________________;

C:合上开关S,并将探针P与A接触

d.________________________________________________________;

e.用探针压印的方法把A、B的位置标记在白纸上,画一线段连接AB两极,在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点,用探针把它们的位置压印在白纸上;

f.将探针与某一基准点相接触,记下电压表读数,在导电纸上移动探针,找出电压表读数与所记下的数值相同的另一点,这一点就是此基准点的等势点,用探针把这一点的位置也压印在白纸上.用相同的方法找出此基准点的其他等势点.;

g.重复步骤f,找出其它基准点的等势点,取出白纸画出各条等势线.

23.(16分)人类受小鸟在空中飞翔的启发而发明了飞机,已知小鸟在空中滑翔时获得的举力可表示为,式中s为翅膀的面积,v为小鸟的速度,k为比例系统.现有一小鸟,质量为120g,翅膀面积为Sl,其水平匀速滑翔的最小速度为12m/S.假定飞机飞行时获得向上的举力与小鸟飞行时获得的举力有同样的规律,现有一架质量为3200kg的飞机,、它在跑道上加速时的最大加速度为5m/S2.若飞机机翼面积为小鸟翅膀面积的600倍,则此飞机起飞的跑道至少要多长?

24.(18分)在光滑的绝缘水平面上,A、A两球(均可看成质点)位于X轴上,A球带电,B球不带电.开始时B球静置于场强为N/C的水平匀强电场的边缘(如图甲所示),A球从原点开始经过2s后与B球碰撞,碰后合为一体在电场中运动,A、B系统的动能与坐标的部分关系如图乙所示,则:

(1)碰前球的速度是多大;.

(2)A,B两球的质量分别为多少;

(3)请指出A球带什么电性?并计箅4球所带电量为多少?

25.(20分)在如图所示的装置中,电源电动势为E,内阻不计,定值电组为R1,滑动变阻器总阻值为R2,置于真空中的平行板电容器水平放置,极板间距为d当滑动变祖器的滑片P位于中点位置时,处在电容器中的油滴A恰好静止不动.

(1)求此时电容器两极板间的电压;

(2)求该油滴的电性以及油滴所带电荷量q与质量m的比值;

(3)现将滑动变阻器的滑片P由中点迅速向上滑到某位置,使电容器上的电荷量变化了Q1,油滴开始运动.经时间t后,再将滑片从该位置迅速向下滑动到另一位置,使电容器上的电荷量又变化了Q2,再经时间2t后,油滴恰好回到原来的静止位置.设油滴在运动过程中未与极板接触,滑动变阻器滑动所用的时间与电容器充电、放电所用的时间均忽略不计.求Q1与Q2的比值?

26. (17分)J、L、M、R、T是原子序数依次增大的短周期主族元素,J、R在周期表中的相对位置如下表;J元素最低负化合价的绝对值与其原子最外层电子数相等;M是地壳中含量最多的金属元素。

(1)T的离子结构示意图为______;元素R在周期表中位于第______族。

(2)J和氢组成的化合物分子有4个原子,其结构简式为______。

(3)M与NaOH溶棱反应的化学方程式为______。

(4)L的最简单气态氢化物甲的水溶液显碱性。..

①在微电子工业中,甲的水溶液可作刻蚀剂的清除剂,所发生反应的产物不污染环境,其化学方程式为______。

②一定条件下,甲在固定体积的密闭容器中发生分解反应()并达平衡后,仅改变下表中反应条件x,该平衡体系中随X递增y的考化正确的是____________(选填序号)。

选项 a b C d

X 温度. 温度 加人H2的物质的量 加入甲的物质的量

y 甲的物质的量增大 平衡向生成甲的方向移动 甲的转化率增大 生成物物质的量总和增大

③M和T形成的化合物与L的最简单气态氢化物的水溶液反应的离子方程式为_______

(5)由.J、R形成的液态化合物JR2 0.2mol在O2中完全燃烧,生成两种气态氧化物,298K时放出热量215kJ。该反应的热化学方程式为____________________________。

27. (10分)下图中的A、B、C、D、E、F、G均为有机物,其中A是一种邻位二取代苯,B遇溶液发生显色反应,它们之间可发生如下反应:

据上图回答问题:

(1)D的化学名称是 ______________。

(2)A的结构简式是:______________;反应④的反应类型是______________。

(3)反应②的化学方程式是 :_____________________;反应③的化学反应方程式是_____________________。

(4)G的加聚产物的结构简式为_____________________。

28(17分)某化学研究小组为证明CO具有还原性,首先查阅相关资料,获取下列信息:①;

②CO和H2'都可在加热条件下与CuO反应;

③CO有剧毒,在空气中可以燃烧。

根据以上信息和有关知识,他们设计了如图所示的实验装置。

试回答下列问题:

C.装置A中反应的离子方程式是______________ 。

CI.装置B.中最适宜的试剂是_______;必须用装置C吸收气体中水蒸气的理由是_______。

CII.按照如图装置进行实验时,首先'应进行的操作是_______,并要排净整套装置中的空气,则排净装置中空气的必要性是_______ ; ;_。

CIII.根据该实验中的_______现象,可证明CO具有还原性,有关反应的化学方程式为______________。

CIV.若要根据装置F中石灰水变浑浊的现象确认CO具有还原性,则应在上图装置_______与_______之间连接右图中的装置 (填序号)。

29.(16分)如图所示装置中,甲,乙、丙三个烧杯依次分别盛放溶液、足量的溶液和的溶液,电极均为石墨电极。

D. ,接通电源,经过一段时间后,测得丙中K2SO4浓度为10.47%,乙中c电极质量增加。据此回答问题:

①电源的N端为______________极。

②电极b上发生的电极反应为_______。

③电极b上生成的气体在标准状况下的体积:_______。

④电极c的质量变化是_______g

⑤电解前后各溶液的酸、碱性大小是否发生变化,简述其原因:

甲溶液酸、碱性_______;原因是_______。

乙溶液酸、碱性______;原因是_______。

丙溶液酸、碱性_______;原因是_______。

E. 如冻电解过程中铜全部析出,此时电解能否继续进行,为什么______________。

30.(20分)回答下列I、II两小题。、 • ‘

I.下面甲、乙两图分别为叶绿体结构示意图和光合作用过程图解。请据图回答(在[]内填序号,上填文字):.

73. 在甲图中,能吸收光能的色素分布在[]______上,它是乙图中[]______过程进行的场所。

74. 若绿色植物缺乏矿质元素______,将直接影响体内叶绿素的合成。在落叶中该元素的含量比植株上正常叶片中的含量低,其原因是______

75. 在正常情况下,若向玉米提供足够的,被固定后,首先形成的产物是______。一段时间后,将其叶横切片用碘液染色,在显微镜下观察发现______细胞被染成蓝色。

76. 在适宜光照条件下,叶肉细胞的叶绿体中磷酸含量最高的部位是()。

A.外膜B.内膜C.基粒D.基质

77. 在某一光照条件下实验时,检测到新鲜叶片没有与外界进行气体交换。请说明原因。

II.为了研究运动员运动能力与糖摄人量的关系,研究者让自行车运动员连续5天进行大强度的训练,尽量消耗肌糖元之后,在相同环境条件z下,做了以下实验。请分析回答:

分组 观察时间 运动强度 维持运动时间

高糖膳食组. 连续3天 尽力蹬车 50.2-80.2min

低糖膳食组 连续3天 尽力蹬车 31.8-51.4min

A. 研究结论是______。原因是这样的饮食提高了运动员体内肌糖元等的储备,保证运动中______的供应。

B. 大运动量的训练,除了使糖的利用增加外,______的消耗比平时也明显增多。通过运动后,尿素排出量也相应增多。因此运动员除了要补充糖,更要及时补充______。

C. 科学实验证明,人体骨骼肌细胞中ATP的含量仅够激烈运动时3秒以内的能量供应。请在右边的坐标图中绘出某运动员参加短跑比赛过程中,肌细胞中ATP的相对含量随时间的变化曲线。

D. 研究表明,不少重症肌无力患者是由于受病毒感染后,机体产生抗体,它除与病毒结合之外,还能与Ach(乙酰胆碱)受体结谷,阻碍兴奋的传导导赛肌无力。在免疫学上此种重症肌无力属于一种______病。

31.(22分)回答下列I、II两小题。

I.某高中二年级研究性学习小组开展了人的眼脸性状遗传调查活动,调查结果统计如下表。

双亲类型 第一组:双亲均为双眼皮 第二组:双亲中一个

双眼皮、一个单眼皮 第三组:双亲均为单眼皮

子代类型统计 双眼皮 186 153 0

单眼皮 52 139 78

请根据上表分析回答:

(1)根据表申哪一组调查情况,能判断眼脸的显性性状是哪种眼皮?

D. 设控制眼脸性状的这对等位基因为A、a,则眼脸的遗传有哪几种婚配方式?

D. 调查中,偶然发现,某人的一只眼为双眼皮,一只豳为单眼皮。请用遗传学的知识解释。

D. 右图为小华(5号个体)所在家庭眼脸遗传系谱图。其父母(1、2号个体)的基因型分别为_____。推测小华的哥哥(4号个体)与嫂子(3号个体)生一个单眼皮的女儿的几率为_____

II.为了确定细胞有氧呼吸苐二阶段发生的场所,某高中研究性学习小组进行了如下挥究。作出假设:有氧呼吸第二阶段只发生在线粒体中,不能在细胞质基质中进行。实验过程如下:

实验结果发现,1号和2号试管中均检测到CO2(与预测结果不相符)。请回答:

D. 分析实验结果与预期不相符合的原因及改进措施。

D. 实验步骤①将肝脏组织分散成肝细胞通常用__________酶。

D. 实验步骤③必须获得线粒体而不进一步离心获取线粒体基质的原因是,他们认为线粒体必须保持_____才能完成相应的功能。

D. 实验步骤⑥依据的实验原理是____________________

D. 经分析及对实验个别步骤作恰当修改,重新实验后,获得了与预期相符合的实验结果。最后,老师又提出了一个新的问题:“是不是在实验过程中,空气中CO2溶人样本中的量足够大,而被检测剂检测到C02呢?为了排除此干扰因素带来的实验误差,你们如何解决?”你认为改进的措施是什么?

⑸ 生理学作业骨骼肌收缩是如何实现的

总的来说就是相对滑行学说。

具体解释:
当肌肉处于静止(舒张)状态时,胞液Ca浓度较低(<10moL/L),钙离子结合亚单位(TnC)不与Ca结合,则TnC与TnI、TnT的结合较松散。此时,TnT与原肌球蛋白紧密结合,使原肌球蛋白遮盖了肌动蛋白与肌球蛋白结合部位,阻止了肌动蛋白与肌球蛋白的结合;同时,TnI与肌动蛋白紧密结合,也阻止了肌动蛋白与肌球蛋白的相互作用,并抑制肌球蛋白的ATP酶活性,故肌肉处于舒张状态。
当胞液内Ca浓度增加到10moL/L -10 moL/L时,Ca便与TnC结合,之后,TnC构象变化,从而增强了TnC与TnI、TnT之间的结合力,使三者紧密结合,削弱了TnI与肌动蛋白的结合力,使肌动蛋白与TnI脱离,变成启动状态。同时,TnT使原肌球蛋白移动到肌动蛋白螺旋沟的深处,而排除了肌动蛋白与肌球蛋白相结合的障碍,于是,肌动蛋白便与肌球蛋白的头部相结合,产生有横桥的肌动球蛋白,在此蛋白中,肌动蛋白使肌球蛋白的ATP酶活性大大提高,故肌球蛋白催化ATP水解反应。产生的能量使横桥改变角度,而水解产物的释放又使横桥的位置恢复,再与另一个ATP结合,如此循环,细丝便沿粗丝滑行,肌肉发生收缩。
当胞液Ca浓度下降(<10moL/L)时,Ca与TnC分离,TnI又与肌动蛋白结合,从而使肌动蛋白恢复静状态。同时原肌球蛋白也恢复原位,从而使肌动蛋白与肌球蛋白不能结合,肌肉不能转为舒张状态。

分子结构基础
肌肉由肌细胞组成,成熟的肌细胞呈纤维状,和其他细胞一样,肌细胞含肌细
肌肉收缩
胞膜、核、线粒体和特异化的内质网系──肌浆网系,还有肌细胞特有的肌原纤维。肌肉收缩是由肌原纤维承担的,肌原纤维和肌纤维长轴平行。以兔腰大肌为例(图a),肌原纤维的直径在1微米左右,沿长轴方向,由长度为2~3微米结构相同的肌小节串联而成。每两个肌小节间由 Z线隔开。每个肌小节中央是一段折射系数较高、长度为1.5微米的A带,在A带两侧各有一段折光系数较低的I带。I带的长度约为 1微米,它随肌小节长度的改变而变化。每一个肌小节内有两组直径不同而且各自独立排列的蛋白细丝──肌丝。其中较粗的一组直径约为10纳米,位于 A带;另一组较细的肌丝,长度和A带相同,直径约为5纳米,由Z线开始经I带插入A带。由一个肌小节两侧Z线来的细丝是不相连的。在肌原纤维的横切面上,粗肌丝排列成六角阵列。相邻两根粗肌丝的中心距离随肌小节不同而异,约为40纳米左右。在同一粗肌丝上,每隔6~7纳米有一横桥突出,伸向周围的细肌丝之一。由于每根粗肌丝周围有 6根细肌丝,故在同一平面上,每隔约40纳米就有一个横桥。

肌球蛋白
肌球蛋白约占总肌肉蛋白的1/3。它是分子量为480000的高度不对称性分子。肌球蛋白分子分长棒形的尾部和两个球形的头部两部分,故该种分子既有球蛋白又有纤维蛋白的性质。长棒形的尾部由两个细长的各含2000氨基酸残基的 α螺旋螺旋状卷曲而成,又称双螺旋。其螺旋表面的电荷密度甚高。每一根多肽链都在其一端形成球状区。称S1区,它具有腺苷三磷酸(ATP)水解酶活力。在S1区还有与肌动蛋白和几个阳离子结合的位置。该酶的活力由镁离子激活。每个球状头部S1非共价键结合两条轻链。基本轻链(分子量约16000~20000)和调节轻链(分子量约16000~20000)。在肌球蛋白轻链激酶(MLCK)催化下(有钙的条件下),调节轻链磷酸化被认为在无脊椎动物肌肉和脊椎动物平滑肌收缩的钙离子调节过程中起着作用。有些实验证明,脊椎动物骨骼肌也存在这种轻链参与的钙调节作用,但有待于证明。基本轻链的功能尚存在争议。肌球蛋白在粗丝中的排列是:在每根粗肌丝的中点,两个肌球蛋白分子的尾端互相连接,然后向肌丝端头以分子棒状部分中长约50纳米的一段直线连接延伸,分子棒状结构的剩余部分加上两个球状结构部分,则向外突出成为横桥。

肌动蛋白
约占总肌肉蛋白的15%,是细肌丝的主要成分。分子量为 42000,兔骨骼肌的肌动蛋白分子由374 个氨基酸残基组成。在低离子强度的水溶液中分子呈长轴约为 5.4纳米的椭球体。这种球状单体被称为G-肌动蛋白。每个球型单体结合一分子 ATP。G-肌动蛋白在一定浓度的盐溶液中易于直线聚合。两根聚合后的肌动蛋白丝复合成为双股螺旋,称为F-肌动蛋白,它是肌动蛋白组成细微丝的存在形式。聚合过程中G-肌动蛋白结合的ATP水解为ADP并放出能量。

相互作用
肌球蛋白结合肌动蛋白后,ATP酶活力大大增加,转换率提高了200倍。肌动蛋白的激活作用主要是通过加速产物 ADP和Pi缓慢释放过程来增加反应速度的。肌球蛋白和肌动蛋白的复合物──肌动球蛋白结合 ATP后,重新分解为肌动蛋白和肌球蛋白 ATP复合物。肌动蛋白与肌球蛋白或肌球蛋白-ADP-Pi复合物结合,具有高亲和性,而与肌球蛋白-ATP复合物的结合亲和性甚低。这样,肌动蛋白就交替地与肌球蛋白和肌球蛋白-ADP-Pi复合物结合,又从肌球蛋白-ATP复合物解离下来。

滑行学说
肌肉收缩时,肌球蛋白横桥周期性地与肌动蛋白结合、解离和水解ATP。水解ATP释放的能量转为肌动蛋白细丝的运动。在收缩过程中,肌球蛋白粗丝和肌动蛋白细丝本身长度不变化,肌肉缩短只是由于肌动蛋白细丝插入肌球蛋白粗丝所在的A带,I带变狭所致。

⑹ 肌肉收缩生理过程 高中生物

共包括五个步骤:1.刺激产生的动作电位以局部电流的在神经纤维上传导。
2.兴奋在神经-肌肉接头处传导。
3.动作电位在骨骼肌细胞上的传导。
4.骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联。
5.骨骼肌的肌丝滑行理论。
一、兴奋和兴奋性
1 .生物体具有对刺激发生反应的能力,称为 兴奋性( excitability ) 。兴奋性是神经肌肉最重要的生理特性。兴奋性是神经肌肉最重要的生理特性。
2 . 神经、肌肉和腺细胞兴奋性最高,习惯上将它们称为 可兴奋细胞( excitable cell ) 。
3 .组织细胞接受刺激后,在细胞膜两侧发生一次可传播的电位变化,称 动作电位 。
4 . 兴奋性又特指组织细胞接受刺激具有产生动作电位的能力,而 兴奋( excitation ) 则是产生动作电位本身或动作电位同义语。
二、引起兴奋的刺激条件
刺激是引起组织兴奋的动因。实验表明,任何刺激要引起组织兴奋必须达到一定的刺激强度、持续一定的作用时间和一定的强度一时间变化率。
1 .阈强度( threshold intensity )和阈刺激( threshold stimulus )
通常把在一定刺激作用时间和强度—时间变化率下,引起组织兴奋的这个临界刺激强度,称为阈强度或阈值。具有这种临界强度的刺激,称为阈刺激,强度小于阈值的刺激为阈下刺激,强度大于阈值的刺激为阈上刺激。
2 .强度—时间曲线( strength-ration curve )
将引起组织兴奋所需的刺激强度和时间的关系,描绘在直角坐标系中,可得到一条曲线,称强度—时间曲线。最低的或者最基本的阈强度,称为 基强度 。
三、兴奋性的评价指标
1 .阈强度是评定组织兴奋性高低的最简易指标。兴奋性与阈强度呈倒数关系。
2 . 时值( chronaxie ) 是以 2 倍基强度刺激组织,刚能引起组织兴奋所需的最短作用时间。兴奋性与时值亦呈倒数关系。
四、兴奋后恢复过程的兴奋性变化
组织兴奋性经历 4 个时期。
1. 绝对不应期( absolute refractory period ) :紧接兴奋之后,出现一个非常短暂的绝对不应期,历时约 0.3ms ,兴奋性由原有水平降低到零,无论测试刺激的强度多大,都不能引起第二次兴奋;
2. 相对不应期( relative refractory period ) :继而出现历时 3ms 的相对不应期,表现兴奋性逐渐上升,但仍低于原来水平,需要高于正常阈值的刺激才能引起兴奋;
3. 超常期( supernormal period ) :接着为超常期,约 12ms ,兴奋性高于原来水平,用低于正常阈值的刺激也可引起第二次兴奋;
4. 低常期( subnormal period ) :然后出现一个长达 70ms 的低常期,最后兴奋性恢复到原有水平。
五、神经肌肉细胞的生物电现象
1 .静息电位( resting potential )和动作电位( action potential )
( 1 )静息电位 安静时存在于细胞膜内外两侧的电位差,称为静息电位。哺乳动物神经和肌肉的静息电位为 -70~-90mV 。
( 2 )动作电位 给予神经轴突一次有效刺激,膜内、外的电位差迅速减少有至消失,进而出现正膜外为负。膜电位的这种迅速而短暂波动,称为动作电位。
2 .静息电位和动作电位产生的机制
关于膜电位的产生机制,目前证据比较充分,并为多数学者所接受的是霍奇金( Hodgkin )的离子学说。该学说认为, 生物电的产生依赖于细胞两侧离子分布的不均匀性和膜对离子严格选择的通透性,及其不同条件下的变化,而膜电位产生的直接原因是离子的跨膜运动。
在阐述静息电位和动作电位形成时都提及 膜的离子通道( ion channels of the membrane ) 。现代生理学的研究表明,所谓膜的 离子通道实际上是镶嵌在细胞膜质双分子层上的特异性蛋白质 。
3. 动作电位的传导
兴奋部位和邻近未兴奋部位之间,将由于电位差产生局部电流,使邻近未兴奋部位产生动作电位,依次向两侧推进,进行传导。
4. 局部兴奋
如果刺激的强度小于阈值,虽然不能引起可传播的动作电位,只局限在受刺激的局部范围,故称为 局部反应( local response ) 或局部兴奋。
六、兴奋在神经肌肉接头的传递
神经和肌肉是完全不同的两种组织,两者之间并没有轴浆联系,兴奋何以由神经传递给肌肉?大量的研究已证实,这种兴奋的传递是通过神经肌肉接头装置来实现的。
1 .神经肌肉接头( neuromuscular junction )的结构
神经肌肉接头是指运动神经末梢与骨骼肌相接近并进行信息传递的装置。
神经肌肉接头的结构包括三部分:
(1) 接头前膜 ,系与神轴突膜的增厚部分。轴浆中有大量直径约 50nm 内含乙酰胆碱的囊泡。
(2) 接头后膜 ,即神经轴突膜相对应的肌细胞膜部分,该处又称 运动终板 。运动终板上有乙酰胆碱受体,它能与乙酰胆碱发生特异性结合。
(3) 接头间隙 ,指神经末梢与肌细胞膜的间隙。
2 .兴奋在神经肌肉接头传递的机制
当运动神经元兴奋时,神经冲动沿神经纤维传至轴突末梢,并刺激接头前膜。接头前膜去极化使膜上的 Ca 2+ 通道开放,细胞外液中的部分 Ca 2+ 进入接头前膜,触发轴浆中的囊泡向接头前膜靠近,与前膜融合后释放乙酰胆碱进入接头间隙,乙酰胆碱扩散到接头后膜时与后膜上的特异性受体结合,引起后膜对 Na + 和 K + 等离子通透性改变,接头后膜去极化,形成终板电位,再通过局部电流作用使邻近的肌细胞膜去极化而产生动作电位,实现了兴奋由神经传递给肌肉。另外,间隙 中的乙酰胆碱被终板膜上的胆碱酯酶水解而失活,维持神经肌肉接头正常的传递功能。
2 .兴奋在神经肌肉接头传递的机制特点 :
( 1 )化学传递 ( 2) 兴奋传递是 1 对 1 的 ( 3) 单向传递( 4 )时间延搁 ( 5) 高敏感性
【掌握知识点】
兴奋 兴奋性 阈强度和阈刺激 基强度与时值 绝对不应期和相对不应期 静息电位和动作电位 局部电流 神经肌肉接头的超微结构、传递机制与特点
第二节 肌肉收缩的原理
【教学要点】
一、肌纤维的微细结构
每条肌纤维外面被一层薄膜所包裹,这层薄膜称肌膜,肌膜内有肌浆在肌浆中还充满平行排列的肌原纤维和复杂的肌管系统。原纤维和肌系统是实现肌肉收缩的最重结构。
1 .肌原纤维( myofibril )
肌原纤维两相邻 Z 线之间的区域为一个 肌节( sarcomere ) ,肌节是肌肉收缩与舒张的最基本单位。肌节又是由更细的平行排列的粗肌丝和细肌丝组成的。
2 .肌管系统( sarcotubular system )
肌管系统指包绕在每一条肌原纤维周围的膜性囊管状结构。在肌肉活动时实现 Ca 2+ 的贮存释放和再和聚。
二、肌肉的收缩机制
1 .肌丝的分子组成
粗肌丝主要由 肌球蛋白( myosin, 又称肌凝蛋白) 分子组成。而分子的球状头部,形成所谓 横桥 。横桥具有两个重要的功能特征:一是有一个能与腺苷三磷酸(即 ATP )结合的位点,同时具有 AIP 酶活性,但这种酶只有横桥与细胞丝连结时,才被激活;二是在一定的条件下,横桥可以和细肌丝相应的位点进行可逆性结构,并出现倾斜摆动,牵引细肌丝向粗肌丝的中部滑行。
细肌丝至少由三种蛋白分子组成。一种称 肌动蛋白( actin, 又称肌纤蛋白) ,占细肌丝蛋白的 60% ,构成细股丝的主体。肌动蛋白与肌丝滑行有直接关系,其上有与肌球蛋白进行可逆性结合的位点,它和肌球蛋白都称收缩蛋白。另二种称 原肌球蛋白( tropomyosin ) 和肌钙蛋白 ( troponin ) ,它们对肌丝滑行起着调节作用,故称调节蛋白。
2 .肌肉的收缩过程
从肌细胞兴奋开始,肌肉收缩的过程应包括三个互相衔接的环节:细胞兴奋触发肌肉收缩,即兴奋 -- 缩耦联;横桥运动引起肌丝滑行;和收缩肌肉的舒张。
( 1 )兴奋 -- 收缩耦联
兴奋 -- 收缩耦联至少包括三个步骤:动作电位通过横管系统传向肌细胞深处;三联管结构传递信息;纵管系统对 Ca 2+ 的释放和再聚积。
( 2 )横桥运动引起肌丝滑行
一般认为肌肉收缩的基本过程是: 当肌浆 Ca 2+ 的浓度升高时,细肌丝上对 Ca 2+ 有亲和力的肌钙蛋白结合足够 Ca 2+ ,引起自身分子构型发生变化。这种变化又传递给原肌球蛋白分子,使后者构型亦发生变化,其结果,原肌球蛋白分子的双螺旋体从肌动蛋白双螺旋结构的沟沿滑到沟底,抑制因素被解除,肌动蛋白上能与横桥结合的位点暴露出来。横桥与肌动蛋白结合形成肌动球蛋白,后者激活横桥上 ATP 酶的活性,在 Mg 2+ 参与下,横桥上的 ATP 分解释放能量,横桥获得能量,向粗肌丝中心方向倾斜摆动,牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。当横桥角度发生变化时,横桥上与 ATP 结合的位点被暴露,新的 ATP 与横桥结合,横桥与肌动蛋白解脱,并恢复到原来垂直的位置。紧接着横桥又开始与下一个肌动蛋白的位点结合,重复上述过程,进一步牵引细肌丝向粗肌丝中央滑行。
( 3 )收缩肌肉的舒张,当刺激终止后, Ca 2+ 与肌钙蛋白结合消除,肌钙蛋白恢复到原来构型,继而原肌球蛋白也恢复到原来构型,肌动蛋白上与横桥结合的位点重新被掩盖起来,肌丝由于自身的弹性回到原来位置,收缩肌肉产生舒张。
三、单收缩和强直收缩
1 .单收缩( single muscle twitch )
整块肌肉或单个肌纤维接受一次短促的刺激后,先产生一次动作电位,紧接着所进行的一次机械性收缩,称为单收缩。肌肉收缩分为三个时期,即潜伏期、收缩期和舒张期。舒张期的时间要比收缩期时间长得多,单收缩曲线是非对称曲线。
2. 强直收缩( tetanus )
实验时,如果给予肌肉一连串的刺激,只要每次刺激的间隔时间不短于单收缩所需要的时间,肌肉即出现一连串的单收缩。若增加刺激的频率,使每次刺激的间隔短于单收缩所持续的时间,肌肉的收缩将出现融合现象,即肌肉不能完全舒张,为强直收缩。强直收缩有两种。一种在增加刺激频率时,肌肉未完全舒张就产生第二次收缩,肌肉收缩出现部分的融合,称为不完全强直收缩( incomplete tetanus )。另一种,如果继续增加刺激频率,使肌肉在前一次收缩期末就开始和二次收缩,肌肉收缩反应出现完全的融合,称为完全强直收缩( complete tetanus )。人体进行各种运动时,其肌肉收缩都属于完全强直收缩,而强直收缩的持续时间,则受神经传来的冲动所控制。
【掌握知识点】
肌小节 兴奋收缩耦联 肌肉收缩的滑行机制 强直性收缩
第三节 肌肉收缩的形式与力学特征
【教学要点】
一、肌肉收缩形式
肌肉收缩的形式分为三类:缩短收缩、拉长收缩和等长收缩。
1. 缩短收缩
缩短收缩是指肌肉收缩所产生的张力大于外加的阻力时,肌肉缩短,并牵引骨杠杆做相向运动的一种收缩形式。缩短收缩时肌肉起止点靠近,又称向心收缩。如时行屈肘、高抬腿跑、挥臂扣球等练习时,缩短收缩又可分 非等动收缩(习惯上称等张收缩 isotonic contraction ) 和等动收缩 两种。
等动收缩是通过专门的等动负荷器械来实现的。在整个关节范围内肌肉产生的张力始终与负荷等同,肌肉能以恒定速度或等同的强度收缩。在作最大等动收缩时,肌肉产生的张力在整个关节范围都是其能力的 100% 。
2. 拉长收缩
当肌肉收缩所产生的张力小于外力时,肌肉积极收缩但被拉长,这种收缩形式称拉长收缩。在人体运动中拉长收缩起着制动、减速和克服重力等作用。
跑步时,支撑腿后蹬前的屈髋、屈膝等,使臀大肌、股四头肌等被预先拉长,为处后蹬时的伸髋、伸膝发挥更大的肌肉力量创造了条件。
当肌肉收缩产生的张力等于外力时,肌肉积极收缩但长度不变,这种收缩形式称 等长收缩( isometric contraction ) 。等长收缩是肌肉静力性工作的基础,人体运动中对运动环节固定、支持和保持身体某种姿势起重要作用。
二、肌肉收缩的力学特征
1 .后负荷对肌肉收缩的影响—— 张力与速度关系
肌肉开始收缩时才遇到的负荷或阻力称后负荷。在一定的范围内,肌肉收缩产生的张力和速度大致呈现反比关系;当后负荷增加到某一数值时,张力可达到最大,但收缩速度为零,肌肉只能作等长收缩,当后负荷为零时,张力在理论上为零,肌肉收缩速度达到最大。
2 .前负荷对肌肉收缩的影响——长度与张力关系
前负荷是指在肌肉收缩前就加在肌肉上的负荷,它使肌肉收缩前就处于某种被拉长状态。实验表明,逐渐增大肌肉收缩的初长度,肌肉收缩时产生的张力也逐渐增加;当初长度继续增大到某一数值时,张力可达到最大;此后,再继续增大肌肉收缩的长度,张力反而减小,收缩效果亦减弱。通常把引起肌肉收缩张力最大的初长度称为 适宜初长度。
所谓肌肉适宜初长度,一般认为,人体肌肉的适宜初长度稍长于肌肉在身体中的“静息长度”。
【掌握知识点】
缩短收缩 等动收缩 拉长收缩 等长收缩 适宜初长度
第四节 肌肉结缔组织对肌肉收缩的影响
【教学要点】
一、肌肉结缔组织的组成
肌肉的结缔组织包括肌肉两端的肌腱和肌肉内部的肌内膜、肌束膜、肌外膜等。胶原是结缔组织最主要成分,它以胶原纤维形式存在。
二、运动对肌肉结缔组织的影响
1 .长期运动可提高肌腱的抗张力量和抗断裂力量
据计算,运动时肌腱抗张应力约 350~420kg · cm -1 。实验表明,运动训练可提高肌腱的抗张应力,特别是肌腱与骨结合区的结合能力和力量,从而使肌腱能承受更大的拉力。
2. 运动可使肌中结缔组织肥大
肌肉超负荷训练后,在引起肌肉肥大的同时,肌中结缔组织也相应增加。

⑺ 腓肠肌下端偏移

收缩;收缩;舒张;收缩 坐骨神经和肌肉在保持活性的情况下,都能接受刺激产生回反应。肌肉的反答应表现为受到刺激后收缩,反应结束舒张,而神经受到刺激要传导到肌肉,通过肌肉的反应表现出来。

⑻ 骨骼肌的辅助结构和关节的辅助结构

骨骼肌 辅助装置

骨骼肌(一)筋膜
筋膜可分为浅、深两层。浅筋膜为分布于全身皮下层深部的纤维层,有人将皮下组织全层均列属于浅筋膜,它由疏松结缔组织构成。内含浅动、静脉、浅淋巴结和淋巴管、皮神经等,有些部位如面部、颈部生有皮肌,胸部的乳腺也在此层内。

深筋膜又叫固有筋膜,由致密结缔组织构成,遍布全身,包裹肌肉、血管神经束和内脏器官。深筋膜除包被于肌肉的表面外,当肌肉分层时,固有筋膜也分层。在四肢,由于运动较剧烈,固有筋膜特别发达、厚而坚韧,并向内伸入直抵骨膜,形成筋膜鞘将作用不同的肌群分隔开,叫做肌间隔。在体腔肌肉的内面,也衬以固有筋膜,如胸内、腹内和盆内筋膜等,甚而包在一些器官的周围,构成脏器筋膜。

一些大的血管和神经干在肌肉间穿行时,深筋膜也包绕它们,形成血管鞘。筋膜的发育与肌肉的发达程度相伴行,肌肉越发达,筋膜的发育也愈好。在手腕及足踝部,固有筋膜增厚形成韧带并伸入深部分隔成若干隧道,以约束深面通过的肌腱。在筋膜分层的部位,筋膜之间的间隙充以疏松结缔组织,叫做筋膜间隙,

(二)腱鞘和滑液囊
一些运动剧烈的部位如手和足部,长肌腱通过骨面时,其表面的深筋膜增厚,并伸向深部与骨膜连接,形成筒状的纤维鞘,其内含由滑膜构成的双层圆筒状套管,套管的内层紧包在肌腱的表面,外层则与纤维鞘相贴。两层之间含有少量滑液。因此肌腱既被固定在一定位置上,又可滑动并减少与骨面的摩擦。在发生中滑膜鞘的两层在骨面与肌腱间互相移行,叫做腱系膜,发育过程中腱系膜大部分消失,仅在一定部位上保留,以引导营养肌腱的血管通过。

(三)滑液囊
在一些肌肉抵止腱和骨面之间,生有结缔组织小囊,壁薄,内含滑液,叫做滑液囊。其功能是减缓肌腱与骨面的摩擦。滑液囊有的是独立封闭的,有的与邻近的关节腔相通,可视为关节囊滑膜层的突出物。

关节的辅助结构

(1)韧带

韧带ligament由致密结缔组织构成,呈扁带状、圆束状或膜状,一般多与关节囊相连,形成关节囊局部特别增厚的部分,有的则独立存在。韧带的附着部与骨膜或关节囊相编织。韧带的主要功能是限制关节的运动幅度,增强关节的稳固性,其次是为肌肉或肌腱提供附着点,有的韧带如膝关节的髌韧带本身就是由肌腱延续而成的。此外尚有一些韧带位于关节内,叫关节(囊)内韧带,如股骨头圆韧带、膝交叉韧带等,它们的周围都围以滑膜层。

(2)关节盘

一些关节的关节腔内生有纤维软骨板,叫做关节盘articular disc.盘的周缘附着于关节囊,关节盘将关节腔分隔为上、下两部。它的作用是使关节头和关节窝更加适应,关节运动可分别在上、下关节腔进行,从而增加了运动的灵活性和多样化。此外它也具有缓冲震荡的作用。膝关节内的关节盘不完整,是两片半月形的软骨片,叫做半月板,其功能与关节盘相似。

(3)关节唇

关节唇articular labrum是由纤维软骨构成的环,围在关节窝的周缘,以加深关节窝,增加关节的稳固性。

(4)滑膜襞

滑膜襞plica synovialis是滑膜层突入关节腔所形成的皱襞。如襞内含脂肪组织则形成滑膜脂肪襞或脂垫。滑膜襞增大了滑膜的表面积,利于滑液的分泌和吸收,另外,在关节(尤其是负重较大的)运动时,起缓和冲撞和震荡的作用。

⑼ 骨骼肌实验总结与体会

刺激电压低于阈上刺激,神经不兴奋,肌肉也不会收缩。当电压达到阈强度,神经开始兴奋,肌纤维开始收缩,刺激强度逐渐增加,兴奋也增加,肌肉收缩强度也相应增大。当肌纤维全部兴奋后,收缩强度达到最大,不再随刺激强度的增加而增加。

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