Biología: Metabolismo y Energía

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Questions and Answers

¿Cuál es la fuente principal de energía para casi todos los seres vivos?

  • El Sol (correct)
  • La tierra
  • El viento
  • Las aguas subterráneas

Los organismos autótrofos no son capaces de sintetizar su propio alimento.

False (B)

¿Cómo se llama el conjunto de reacciones químicas que se producen en las células para transformar materia y energía?

Metabolismo

Los organismos que obtienen su alimento de otros seres vivos se llaman ______.

<p>heterótrofos</p> Signup and view all the answers

Relaciona los tipos de metabolismo con su descripción:

<p>Aerobios = Organismos que requieren oxígeno para vivir Anaerobios = Organismos que no requieren oxígeno Autótrofos = Organismos que sintetizan su propio alimento Heterótrofos = Organismos que obtienen alimento de otros seres vivos</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de metabolismo realiza la fotosíntesis?

<p>Autótrofo (A)</p> Signup and view all the answers

La respiración celular convierte energía en formas de uso inmediato.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

Nombra un ejemplo de un organismo autótrofo.

<p>Planta verde</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacción libera energía y es considerada espontánea?

<p>Reacción exergónica (A)</p> Signup and view all the answers

La energía libre aumenta durante una reacción exergónica.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre con el ATP cuando cede energía?

<p>Se convierte en difosfato de adenosina (ADP).</p> Signup and view all the answers

Una reacción endergónica requiere la ______ de energía.

<p>ganancia</p> Signup and view all the answers

Relaciona cada tipo de reacción con su característica principal:

<p>Reacción exergónica = Libera energía Reacción endergónica = Requiere energía ATP = Moneda energética de la célula ADP = Resultado de la transferencia de un fosfato del ATP</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre las reacciones endergónicas?

<p>Tienen un ∆G positivo. (A)</p> Signup and view all the answers

El ATP está compuesto por adenina, ribosa y tres grupos fosfato.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué se libera cuando el fosfato terminal se elimina del ATP?

<p>Fosfato inorgánico (Pi).</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de los siguientes organismos se clasifica como fotosintetizador?

<p>Plantas (B)</p> Signup and view all the answers

La energía se puede considerar como la capacidad para realizar trabajo.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de nutrición obtienen las bacterias que se alimentan de materia orgánica en descomposición?

<p>Saprofitismo</p> Signup and view all the answers

La energía _________ es la capacidad para realizar trabajo, basada en la posición o estado de un objeto.

<p>potencial</p> Signup and view all the answers

Asocia las modalidades de nutrición heterótrofa con sus respectivas definiciones:

<p>Saprofitismo = Se alimentan de materia orgánica en descomposición Parasitismo = Obtienen alimento a expensas de otro organismo Simbiosis = Obtención de beneficios mutuos de tipo nutritivo Necrofagia = Se alimentan de cadáveres o excrementos</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes opciones describe mejor la quimiosíntesis?

<p>Obtención de energía a partir de reacciones oxidativas exotérmicas (C)</p> Signup and view all the answers

Todos los heterótrofos dependen directamente de los organismos carnívoros.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de energía se libera cuando se tensa un resorte y se suelta?

<p>Energía cinética</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones es correcta sobre la glucólisis?

<p>Ocurre en el citoplasma (A)</p> Signup and view all the answers

El ácido cítrico se convierte nuevamente en ácido oxaloacético en el ciclo del ácido cítrico.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué moléculas se producen al final de la glucólisis a partir de glucosa?

<p>Dos moléculas de ácido pirúvico</p> Signup and view all the answers

La glucólisis libera solamente el _____ de la energía disponible en la glucosa.

<p>10%</p> Signup and view all the answers

Relaciona los productos formados en cada etapa del metabolismo de la glucosa:

<p>Glucólisis = Ácido pirúvico y NADH Ciclo del ácido cítrico = ATP, CO2, NADH, y FADH2 Cadena de transporte de electrones = ATP Formación de acetil-coA = CO2 y NADH</p> Signup and view all the answers

¿Dónde ocurren las reacciones de la cadena de transporte de electrones?

<p>En las crestas de las mitocondrias (C)</p> Signup and view all the answers

El NADH es producido durante el ciclo del ácido cítrico.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el producto resultante de la formación de ADP a partir de AMP?

<p>ATP (D)</p> Signup and view all the answers

La respiración celular anaeróbica requiere de oxígeno para llevarse a cabo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de enzimas son los citocromos en la cadena de transporte de electrones?

<p>Portadores de electrones</p> Signup and view all the answers

¿Qué proceso químico involucra la pérdida de electrones por una sustancia?

<p>oxidación</p> Signup and view all the answers

La glucólisis produce dos moléculas de ______.

<p>piruvato</p> Signup and view all the answers

Asocia cada término con su correcta definición:

<p>ATP = Fuente de energía para las células ADP = Forma de ATP con un grupo fosfato menos Oxidación = Pérdida de electrones Reducción = Ganar electrones</p> Signup and view all the answers

¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre el ATP y el ADP es correcta?

<p>El ATP tiene más energía que el ADP debido al grupo fosfato adicional. (D)</p> Signup and view all the answers

La glucólisis se puede llevar a cabo en condiciones aeróbicas y anaeróbicas.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Qué sucede con el ácido pirúvico en el ciclo de Krebs?

<p>Se oxida para liberar energía</p> Signup and view all the answers

¿Cuántas moléculas de ATP se obtienen en total a partir de una molécula de glucosa mediante respiración aeróbica?

<p>36 ATP (A)</p> Signup and view all the answers

La respiración anaeróbica produce más ATP que la respiración aeróbica.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de fermentación produce alcohol etílico y CO2?

<p>Fermentación alcohólica</p> Signup and view all the answers

La clorofila atrapa la energía ________.

<p>solar</p> Signup and view all the answers

Relaciona los tipos de fermentación con sus productos:

<p>Fermentación alcohólica = Alcohol etílico y CO2 Fermentación láctica = Ácido láctico Fermentación del ácido pirúvico = Uso de ATP Glucólisis = Producción de energía</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es el aceptor final de electrones en la respiración anaeróbica?

<p>Sustancia inorgánica (A)</p> Signup and view all the answers

La glucólisis es la primera parte de la fermentación.

<p>True (A)</p> Signup and view all the answers

¿Cuántos ATP se generan en la fermentación láctica por cada molécula de glucosa degradada?

<p>2 ATP</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Organismos fotosintéticos

Organismos que obtienen energía de la luz solar para producir su propio alimento.

Organismos quimiosintéticos

Organismos que obtienen energía de la oxidación de compuestos inorgánicos.

Saprofitismo

Tipo de nutrición donde los organismos obtienen alimento de la materia orgánica en descomposición.

Parasitismo

Tipo de nutrición donde los organismos obtienen alimento de otro organismo, causándole daño.

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Simbiosis

Asociación entre dos organismos donde ambos se benefician.

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Biofagia

Tipo de nutrición donde los organismos obtienen alimento de seres vivos.

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Necrofagia

Tipo de nutrición donde los organismos obtienen alimento de cadáveres o excrementos.

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Energía

La capacidad para realizar trabajo, que es cualquier cambio de estado o movimiento de la materia.

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Metabolismo celular

El conjunto de reacciones químicas que ocurren en una célula para utilizar la materia incorporada y transformarla en materia viva propia o para proporcionar energía. Implica la utilización de nutrientes y la producción de compuestos necesarios para el crecimiento, desarrollo y mantenimiento de la vida.

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Energía y metabolismo

Es la capacidad de los organismos para obtener y utilizar energía del ambiente para realizar sus funciones vitales.

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Organismos autótrofos

Organismos que obtienen la energía necesaria para vivir a partir de la luz solar, como las plantas, algas y algunas bacterias.

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Organismos heterótrofos

Organismos que obtienen la energía necesaria para vivir a partir de la ingestión de otros organismos.

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Fotosíntesis

Proceso que utiliza la energía de la luz solar para convertir el dióxido de carbono y el agua en glucosa y oxígeno.

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Respiración celular

Proceso realizado por los organismos aeróbicos para obtener energía a partir de la glucosa, utilizando oxígeno.

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Aerobios

Organismos que utilizan oxígeno molecular como aceptor final de electrones en la respiración celular.

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Anaerobios

Organismos que no utilizan oxígeno molecular como aceptor final de electrones en la respiración celular.

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Acoplamiento energético

La adición de un grupo fosfato al AMP (para formar ADP) o al ADP (para formar ATP) requiere que la reacción esté acoplada a una reacción exergónica dentro de la célula.

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Relación ATP-ADP

La célula mantiene una concentración mucho mayor de ATP que de ADP. Esto se debe a la continua producción de ATP a partir del ADP y el fosfato inorgánico durante la respiración celular y la fotosíntesis.

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Reacciones Redox

Se refiere a la ganancia o pérdida de electrones durante una reacción química.

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Oxidación

Proceso químico en el que una sustancia pierde electrones.

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Reducción

Proceso químico en el que una sustancia gana electrones.

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Respiración aeróbica

La respiración celular que utiliza oxígeno como aceptor final de electrones.

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Glucólisis

El proceso de degradación de la glucosa en dos moléculas de piruvato.

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Reacción exergónica

Un proceso que libera energía, se caracteriza por un cambio negativo de energía libre (∆G). Las reacciones exergónicas son espontáneas y pueden ocurrir sin la necesidad de energía adicional.

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Reacción endergónica

Un proceso que requiere energía, se identifica por un cambio positivo en la energía libre (∆G). Las reacciones endergónicas no ocurren espontáneamente y requieren energía adicional.

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Energía libre en reacciones exergónicas

La energía libre disminuye durante una reacción exergónica. La energía libre total en el estado final es menor que la energía libre total en el estado inicial.

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Energía libre en reacciones endergónicas

La energía libre aumenta durante una reacción endergónica. La energía libre de los productos es mayor que la energía libre de los reactivos.

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ATP: La moneda energética de la célula

El ATP es un nucleótido compuesto por adenina, ribosa y tres grupos fosfato. Es la moneda energética de la célula, responsable de almacenar y transportar energía.

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Liberación de energía en el ATP

La liberación de energía en el ATP se produce cuando se desprende el grupo fosfato terminal, liberando energía y formando ADP (adenosín difosfato) y fosfato inorgánico (Pi).

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ATP como acoplador de reacciones

El ATP acopla reacciones exergónicas y endergónicas. La energía de la descomposición del ATP (exergónica) impulsa las reacciones endergónicas.

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¿Cómo se liberan las reacciones endergónicas?

transferir un grupo fosfato

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Glucólisis: ¿Qué ocurre?

La glucólisis es un proceso anaeróbico que ocurre en el citoplasma de la célula, donde la glucosa se divide en dos moléculas de ácido pirúvico. Durante este proceso, se producen cuatro moléculas de ATP, pero se consumen dos en la reacción inicial, por lo que el rendimiento neto es de dos moléculas de ATP. Además, se genera NADH, un portador de electrones que será importante en la posterior producción de energía.

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Enlace de Krebs: ¿Cómo entra el pirúvico?

El ácido pirúvico, producto de la glucólisis, entra en la mitocondria y es transformado en Acetil-CoA. Este proceso se llama enlace de Krebs, y produce una molécula de CO2 y NADH, importante para la producción de energía.

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Ciclo de Krebs: ¿Qué es y dónde ocurre?

El ciclo de Krebs es un proceso cíclico que ocurre en la matriz mitocondrial. En este ciclo, el Acetil-CoA se combina con el oxalacetato para generar citrato. Durante el ciclo, se producen moléculas de CO2, NADH, FADH2 y una molécula de ATP. El ciclo continúa regenerando oxalacetato para un nuevo ciclo.

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Cadena de transporte de electrones: ¿Qué sucede?

En la cadena de transporte de electrones, los NADH y FADH2 generados en la glucólisis y el ciclo de Krebs liberan los electrones que transportan. Estos electrones pasan por una serie de transportadores de electrones ubicados en la membrana mitocondrial interna. Al pasar entre ellos, la energía liberada se utiliza para bombear protones (H+) a través de la membrana, creando un gradiente de concentración. Esta energía almacenada en el gradiente se utiliza finalmente para producir ATP.

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Fosforilación oxidativa: ¿Cómo se crea el ATP?

La fosforilación oxidativa es el proceso que utiliza la energía del gradiente de protones generado en la cadena de transporte de electrones para producir ATP a partir de ADP y fosfato inorgánico. Es el principal mecanismo de producción de ATP en las células aerobias.

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Respiración celular: ¿En qué consiste?

Las reacciones de la glucólisis y el ciclo del ácido cítrico juntas representan la degradación del azúcar glucosa. En general, este proceso se llama respiración celular y se puede dividir en 3 etapas: la glucólisis, el ciclo de Krebs y la cadena de transporte de electrones. La respiración celular es la vía metabólica principal por la que los organismos obtienen energía en forma de ATP a partir de la degradación de nutrientes como la glucosa.

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Importancia de la respiración celular

La respiración celular es un proceso central para la vida, ya que produce la energía necesaria para todas las funciones de las células, como el crecimiento, la reparación, el movimiento y el transporte. La mayoría de los organismos vivos utilizan la respiración celular para obtener energía.

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Fermentación

Es un proceso que degrada la glucosa y genera energía, utilizando sustancias orgánicas como aceptores finales de electrones. Las bacterias y las células musculares humanas utilizan la fermentación para producir energía.

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Fermentación alcohólica

Es un tipo de fermentación que produce alcohol etílico y CO2 a partir del ácido pirúvico. Las levaduras, un tipo de hongo, llevan a cabo la fermentación alcohólica.

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Fermentación láctica

Es un tipo de fermentación que convierte el ácido pirúvico en ácido láctico. Es anaeróbica y tiene una ganancia neta de 2 ATP por cada glucosa degradada. Es importante en la producción de productos lácteos.

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Energía solar y clorofila

La clorofila absorbe la energía solar, lo que hace que los electrones de la clorofila se vuelvan muy energéticos.

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Clorofila

Es el principal pigmento fotosintético que absorbe la luz solar y la convierte en energía química.

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Energía almacenada

Las moléculas de azúcar resultantes de la fotosíntesis almacenan energía que se utiliza en el crecimiento y desarrollo de la planta.

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Study Notes

Metabolismo Celular

  • Los seres vivos requieren energía para realizar procesos vitales, como crecer y reproducirse.
  • El Sol es la principal fuente de energía para la vida, emitiendo energía radiante en forma de ondas electromagnéticas.
  • Los organismos fotosintéticos convierten la energía radiante del sol en energía química almacenada en moléculas orgánicas.
  • La respiración celular degrada moléculas orgánicas para liberar energía utilizable.

Actividades Metabólicas de los Seres Vivos

  • Los seres vivos efectúan una serie de actividades metabólicas, incluyendo nutrición, crecimiento, y conversión de energía.
  • El metabolismo se refiere al conjunto de reacciones químicas en una célula que transforma la materia y produce energía, incluyendo procesos como la construcción de moléculas y su degradación.

Clasificación de los Organismos de Acuerdo al Tipo de Metabolismo

  • La clasificación se basa principalmente según el aceptor/donador de electrones en las reacciones respiratorias.
    • Algunos organismos utilizan oxígeno como aceptor final de electrones (respiración aeróbica).
    • Otros organismos utilizan sustancias inorgánicas como aceptores de electrones (respiración anaeróbica).
  • La clasificación también se realiza en función de la fuente de carbono.
    • Organismos autótrofos utilizan CO₂ como fuente principal de carbono.
    • Organismos heterótrofos utilizan compuestos orgánicos como fuente de carbono.

Procesos Metabólicos de los Seres Vivos

  • En los seres vivos ocurren reacciones químicas y transformaciones para realizar procesos vitales, crecimiento, y conversión de energía que conforman el metabolismo.

Fotosíntesis

  • Es el proceso donde las plantas y otros organismos convierten la luz solar en energía química.
  • En este proceso las plantas, algas, y algunas bacterias obtienen energía de la luz para producir glucosa, liberando oxígeno.
  • Se define como el anabolismo, la fase plástica, donde se produce la materia biosintética de un ser vivo.

Fotosíntesis vs. Quimiosíntesis

  • La fotosíntesis utiliza la luz solar como fuente de energía.
  • La quimiosíntesis utiliza reacciones químicas como fuente de energía.

Nutrición Heterótrofa

  • Los organismos heterótrofos obtienen energía consumiendo otros organismos.
    • Saprofitismo: alimentándose de materia orgánica en descomposición.
    • Parasitismo: obteniendo nutrición a expensas de otros organismos.
    • Simbiosis: obteniendo beneficios mutuos.
    • Biofagia: alimentándose de otros seres vivos.
    • Necrofagia: alimentándose de cadáveres o excrementos.

Energía

  • La energía es la capacidad de realizar un trabajo.
  • La energía puede transformarse de una forma a otra.
  • La energía se conserva, no se crea ni se destruye.

Termodinámica

  • La termodinámica estudia la energía y sus transformaciones, principios que rigen desde las células hasta los universos.
  • En termodinámica, un sistema es el objeto de estudio, que puede ser células, organismos o planetas.
  • Los sistemas biológicos son abiertos, intercambiando energía con su entorno. Algunos son cerrados, sin intercambio de energía.

Primera Ley de la Termodinámica

  • La energía no se crea ni se destruye, solo se transforma.
  • La energía de un sistema se conserva.

Segunda Ley de la Termodinámica

  • Cuando la energía se transforma, parte de ella se disipa como calor.

Anabolismo/Catabolismo

  • El anabolismo construye moléculas complejas.
  • El catabolismo degrada moléculas complejas en simples.

ATP (Adenosin Trifosfato)

  • El ATP es la principal moneda energética en las células.
  • Se forma a partir de ADP y fosfato.
  • La degradación del ATP libera energía para impulsar procesos celulares.

Reacciones Químicas

  • Las reacciones químicas son las que transforman las sustancias nutricionales en una forma utilizable.
  • Las reacciones químicas pueden ser endergónicas (requieren energía) o exergónicas (liberan energía).

Oxidación y Reducción (Redox)

  • La oxidación es la pérdida de electrones.
  • La reducción es la ganancia de electrones.
  • Las reacciones redox ocurren simultáneamente, la sustancia que se oxida libera energía al perder electrones, la reducida gana.

Glucólisis

  • Es la primera etapa de respiración celular.
  • Divide la glucosa en dos moléculas de piruvato (libera energía química).

Ciclo de Krebs (Ciclo del Acido Cítrico)

  • Parte de la respiración aeróbica.
  • Continua proceso de degradación del piruvato.
  • Se libera CO2 y se transfiere electrones a portadores como NADH y FADH2

Transporte de Electrones y Quimiosmosis

  • La cadena de transporte de electrones transfiere electrones.
  • La energía liberada en esta etapa impulsa la síntesis de ATP en la quimiosmosis.

Respiración Anaeróbica

  • Respiración sin oxígeno.
  • Algunas bacterias utilizan otras sustancias como aceptores finales de electrones.
  • Produce menos ATP que la aeróbica.

Fermentación

  • Un proceso anaeróbico de obtención de energía.
  • Hay distintos tipos, como la fermentación láctica (produciendo ácido láctico) y alcohólica (produciendo alcohol etílico y CO2).

Fotosíntesis

  • Proceso de conversión de energía luminosa en energía química (glucosa).
  • Usa dióxido de carbono, agua, y luz solar.
  • Produce glucosa y oxígeno.

Fases de la Fotosíntesis

  • Fase luminosa: captura la luz solar, produce ATP y NADPH.
  • Fase oscura (Ciclo de Calvin): usa ATP y NADPH para construir glucosa.
  • Reacciones de fijación del carbono, reducción, y regeneración del ciclo de Calvin.

Metabolismo y la Célula

  • Las reacciones químicas que se producen en la célula para usar materia orgánica y transformarla en materia viva propia o para proporcionar energía.

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