2019-2020版高中生物 第2章 細(xì)胞的化學(xué)組成章末總結(jié)學(xué)案 蘇教版必修1

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1、章末總結(jié) 1.病毒沒有細(xì)胞結(jié)構(gòu),只有寄生在活細(xì)胞中才能生活,單細(xì)胞生物依靠單個細(xì)胞完成各種生命活動,多細(xì)胞生物依賴于各種分化的細(xì)胞共同完成一系列復(fù)雜的生命活動。 2.大量元素、微量元素都是生物必需的元素,對于維持生物體的生命活動都起著非常重要的作用。 3.占細(xì)胞鮮重含量最多的元素是氧,占細(xì)胞干重含量最多的元素是碳。占細(xì)胞鮮重最多的化合物是水,占細(xì)胞干重最多的化合物是蛋白質(zhì)。 4.組成蛋白質(zhì)的氨基酸的種類、數(shù)目、排列順序不同,肽鏈的數(shù)目及其形成的空間結(jié)構(gòu)千差萬別是蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)多樣性的直接原因。 5.蛋白質(zhì)是構(gòu)成細(xì)胞和生物體結(jié)構(gòu)的重要物質(zhì),具有催化、運(yùn)輸、免疫、信息傳遞等許

2、多功能。一切生命活動都離不開蛋白質(zhì),蛋白質(zhì)是生命活動的主要承擔(dān)者和體現(xiàn)者。 6.核酸包括兩大類:一類是脫氧核糖核酸,簡稱DNA;一類是核糖核酸,簡稱RNA。 7.淀粉和糖原分別是植物細(xì)胞和動物細(xì)胞的儲能物質(zhì)。纖維素是構(gòu)成植物細(xì)胞壁的主要成分。構(gòu)成它們的基本單位都是葡萄糖。 8.脂質(zhì)包括脂肪、類脂和固醇類等。其中脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲能物質(zhì);類脂中的磷脂是構(gòu)成生物膜的重要成分;固醇類物質(zhì)包括膽固醇、性激素和維生素D等。 9.以碳鏈為基本骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)化合物,是構(gòu)成生命大廈的基本框架,因此說“碳是生命的核心元素”。 10.一些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的重要組成成分,許

3、多種無機(jī)鹽對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動有非常重要的作用。 一、常見有機(jī)物的鑒定 鑒定的有機(jī)物 常用的實(shí)驗材料 所用試劑 反應(yīng)產(chǎn)生的顏色 注意事項 還原性糖 蘋果、梨等 斐林試劑 磚紅色沉淀 隔水加熱、試劑現(xiàn)配現(xiàn)用 脂肪 花生 蘇丹Ⅲ染色液 橘黃色 可用顯微鏡觀察 蛋白質(zhì) 蛋清或豆?jié){ 雙縮脲試劑 紫色 試劑先后加入 淀粉 小麥、馬鈴薯等 稀碘液 深藍(lán)色 避免綠色干擾 例1 下列實(shí)驗中,加入試劑后不能產(chǎn)生特定顏色的是(  ) A.取成熟香蕉勻漿,用斐林試劑檢測還原性糖 B.黑暗中生長24h的天竺葵葉片,用稀碘液檢測淀粉 C.用雙

4、縮脲試劑檢測蛋清中的蛋白質(zhì) D.花生子葉經(jīng)蘇丹Ⅲ染色液染色后,在顯微鏡下觀察脂肪顆粒 答案 B 解析 成熟香蕉中含有較多葡萄糖,用斐林試劑檢測會出現(xiàn)磚紅色沉淀;黑暗中生長24h的天竺葵葉片,淀粉被消耗,加入稀碘液不會顯藍(lán)色;蛋清中含有蛋白質(zhì),加入雙縮脲試劑顯紫色;花生子葉經(jīng)蘇丹Ⅲ染色液染色后,在顯微鏡下能觀察到橘黃色的脂肪顆粒。 二、細(xì)胞中有機(jī)物的比較 1.糖類與脂質(zhì)的比較 組成元素 種類 作用 糖類 C、H、O 單糖:葡萄糖、果糖、半乳糖、核糖、脫氧核糖 主要的能源物質(zhì);細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分 二糖:蔗糖、麥芽糖、乳糖 多糖:淀粉、纖維素、糖原 脂質(zhì)

5、 C、H、O,有些含N、P 脂肪 儲能、保溫 類脂(如磷脂) 磷脂是構(gòu)成膜結(jié)構(gòu)的重要成分 固醇類:膽固醇、性激素、維生素D等 維持正常的新陳代謝和生殖 2.蛋白質(zhì)與核酸的比較 比較項目 蛋白質(zhì) 核酸 化學(xué)組成 元素組成 C、H、O、N等 C、H、O、N、P 基本單位 名稱 氨基酸 核苷酸 種類 約20種 8種 結(jié)構(gòu)式 結(jié)構(gòu) 氨基酸多肽 (肽鏈)蛋白質(zhì) 核苷酸核酸 一條或幾條肽鏈盤曲折疊形成 DNA:一般為兩條脫氧核苷酸鏈 RNA:一般為一條核糖核苷酸鏈 主要功能 生命活動的主要承擔(dān)者 細(xì)胞中攜帶遺傳信息的物質(zhì),在生物

6、體的遺傳、變異及蛋白質(zhì)的生物合成中具有十分重要的作用 聯(lián)系 核酸控制蛋白質(zhì)的合成 例2 下圖是真核生物體內(nèi)某些元素和化合物的構(gòu)成示意圖,已知m和n為大分子物質(zhì),a和b分別是兩者的組成單位,回答下列相關(guān)的問題: (1)s、t元素的名稱分別是____________。 (2)m是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物,它的基本組成單位是________。 (3)a的結(jié)構(gòu)通式是____________________________________________________________。 連接a形成m的化學(xué)鍵是___________________________________

7、__________________。 (4)化合物n徹底水解后的產(chǎn)物有________種。 答案 (1)氮、磷 (2)氨基酸 (3) 肽鍵(—NH—CO—) (4)6 解析 從題干信息可知,n是DNA,m是蛋白質(zhì)??梢耘袛喑鰏元素是氮,t元素是磷;m是細(xì)胞中含量最多的有機(jī)化合物,即蛋白質(zhì),其基本組成單位是氨基酸;氨基酸可以通過脫水縮合形成肽鍵,同時脫去一分子水;化合物n是DNA,基本組成單位是脫氧核糖核苷酸,其徹底水解產(chǎn)物是磷酸、脫氧核糖和四種堿基(A、T、G、C),共6種產(chǎn)物。 三、有機(jī)物的組成和分解 物質(zhì) 組成元素 初步水解 徹底水解產(chǎn)物 氧化分解產(chǎn)物 淀粉 C、H

8、、O 麥芽糖 葡萄糖 CO2+H2O 脂肪 C、H、O 甘油+脂肪酸 甘油+脂肪酸 CO2+H2O 蛋白質(zhì) C、H、O、N(常含S) 多肽 氨基酸 CO2+H2O+尿素 核酸 C、H、O、N、P 核苷酸 磷酸+五碳糖+堿基 CO2+H2O+N、P代謝廢物 例3 如圖表示細(xì)胞中一種常見的水解反應(yīng),下列化合物能發(fā)生此種反應(yīng)的有(  ) ①糖原?、诘矸邸、劾w維素?、苤? A.①②③ B.①②④ C.①③④ D.②③④ 答案 A 解析 圖示為大分子物質(zhì)水解為單體的過程,①~④中糖原、淀粉、纖維素均屬于大分子物質(zhì),其基本組成單位均為葡萄糖;脂肪不屬

9、于大分子物質(zhì),它是由甘油和脂肪酸構(gòu)成的,故A項正確。 四、蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的相關(guān)計算 1.蛋白質(zhì)中游離的氨基和羧基的計算 (1)蛋白質(zhì)中游離的氨基和羧基存在的位置:位于蛋白質(zhì)中多肽鏈的兩端、氨基酸的R基中。 (2)計算公式:蛋白質(zhì)中游離的氨基(羧基)數(shù)=肽鏈數(shù)+R基中的氨基(羧基)數(shù)。 2.蛋白質(zhì)中肽鍵數(shù)、脫去水分子數(shù)的計算 肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸總數(shù)-肽鏈數(shù)。 注:若為環(huán)狀肽,肽鍵數(shù)=脫去水分子數(shù)=氨基酸數(shù)。 3.蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量的計算 (1)氨基酸形成蛋白質(zhì)的過程中,導(dǎo)致相對分子質(zhì)量變化的原因 ①形成肽鍵時,每形成一個肽鍵就脫去一分子的水,相對分子質(zhì)量就減少18。

10、 ②若形成二硫鍵,每形成一個二硫鍵就脫去兩個H,相對分子質(zhì)量就減少2。 (2)計算公式:蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量=所有氨基酸的相對分子質(zhì)量之和-18×脫去的水分子數(shù)-2×二硫鍵數(shù)。 注:若不涉及二硫鍵,則公式中不需減去“2×二硫鍵數(shù)”。 例4 有關(guān)下圖中蛋白質(zhì)的敘述,正確的是(  ) A.含有兩條肽鏈 B.共有126個肽鍵 C.R基中共含有17個氨基 D.形成該蛋白質(zhì)時共脫掉125個水分子 答案 A 解析 該蛋白質(zhì)共有17個羧基,R基上有15個羧基,可知主鏈上有2個羧基,所以含有兩條肽鏈;主鏈上有2個氨基,R基中共含有15個氨基;126個氨基酸形成2條肽鏈,共形成124個肽鍵

11、,共脫掉124個水分子。 生物學(xué)科素養(yǎng)是公民科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分。生物學(xué)科素養(yǎng)是指公民參加社會生活、經(jīng)濟(jì)活動、生產(chǎn)實(shí)踐和個人決策所需要的生物學(xué)知識、探究能力以及相關(guān)的情感態(tài)度與價值觀,它反映了一個人對生物學(xué)領(lǐng)域中核心基礎(chǔ)內(nèi)容的掌握和應(yīng)用情況,以及在已有基礎(chǔ)上不斷提高自身科學(xué)素養(yǎng)的能力。它包括生命觀念、科學(xué)思維、科學(xué)探究和社會責(zé)任四個方面。 生命觀念是指對觀察到的現(xiàn)象及相互關(guān)系或特性進(jìn)行解釋后的抽象,是經(jīng)過實(shí)證后的想法或觀點(diǎn),有助于理解或解釋較大范圍的相關(guān)事件和現(xiàn)象。 生命觀念涵蓋結(jié)構(gòu)與功能觀、物質(zhì)與能量觀、穩(wěn)態(tài)與平衡觀、進(jìn)化和適應(yīng)觀等方面,學(xué)生在學(xué)好細(xì)胞的分子組成及結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上形成

12、生命觀念,能夠從結(jié)構(gòu)與功能觀的角度,即“生物體結(jié)構(gòu)與功能是相適應(yīng)的,是生物長期進(jìn)化所形成的,是生物適應(yīng)環(huán)境的一種體現(xiàn)”,來解釋細(xì)胞分子組成的多樣及細(xì)胞形態(tài)、結(jié)構(gòu)、功能的多樣,形成結(jié)構(gòu)與功能統(tǒng)一的觀念。從多角度體會這一觀念,例如,分子水平上,蛋白質(zhì)和核酸的結(jié)構(gòu)決定其功能;細(xì)胞水平上,線粒體的分布和數(shù)量與其功能相適應(yīng),細(xì)胞及細(xì)胞器的結(jié)構(gòu)及功能相統(tǒng)一;個體水平上,動物各個器官的結(jié)構(gòu)與功能相統(tǒng)一。 生命觀念強(qiáng)調(diào)對生命的理解和尊重,領(lǐng)悟生命活動和生物世界的博大精深,產(chǎn)生尊重生命、珍惜生命、關(guān)愛生物的情感,具備生物科學(xué)知識是生物科學(xué)素養(yǎng)的重要體現(xiàn)之一,只有將知識系統(tǒng)化和結(jié)構(gòu)化,才能形成能力,因此,學(xué)習(xí)過

13、程中要將相關(guān)內(nèi)容串聯(lián)起來,形成網(wǎng)絡(luò),并進(jìn)行擴(kuò)展,聯(lián)系實(shí)際,綜合運(yùn)用。 例1 下列關(guān)于DNA和RNA的比較中,不正確的是(  ) A.從分布上看,真核細(xì)胞中的DNA主要存在于細(xì)胞核中,RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中 B.從化學(xué)組成上看,DNA與RNA的堿基完全不同 C.從結(jié)構(gòu)上看,DNA多為雙鏈,RNA通常為單鏈 D.從功能上看,都可能是生物的遺傳物質(zhì) 答案 B 解析 真核細(xì)胞中的DNA主要存在于細(xì)胞核中,RNA主要存在于細(xì)胞質(zhì)中,A正確;從化學(xué)組成上看,DNA和RNA中都含有A、C、G三種堿基,DNA特有堿基為T,RNA特有堿基為U,B錯誤;從結(jié)構(gòu)上看,DNA多為雙鏈,而RNA多為單鏈

14、,C正確;從功能上看,絕大多數(shù)生物的遺傳物質(zhì)是DNA,只含有RNA的生物中RNA是遺傳物質(zhì),D正確。 例2 以下是生物體內(nèi)4種有機(jī)化合物的組成與功能關(guān)系圖,有關(guān)敘述錯誤的是(  ) A.糖尿病患者體內(nèi),血漿中A的濃度高于正常值 B.植物細(xì)胞中,F(xiàn)可能是纖維素 C.C→G的過程能產(chǎn)生水 D.病毒中的H是DNA或RNA 答案 B 解析 A為糖類,糖尿病患者的血糖濃度高于正常值,A項正確;纖維素是植物細(xì)胞壁的組成成分,不屬于儲能物質(zhì),B項錯誤;G是蛋白質(zhì),C是氨基酸,氨基酸的脫水縮合過程要產(chǎn)生水,C項正確;H是核酸,病毒中的核酸只有一種——DNA或RNA,D項正確。 1.在興

15、寧市第一中學(xué)校園內(nèi)有一種叫樟樹的植物,其組織中含有的葡萄糖、淀粉、纖維素等糖類,脂肪、磷脂、具有芳香性的油脂等脂質(zhì),DNA、RNA等核酸分子和各種各樣的蛋白質(zhì),這些有機(jī)化合物中都含有的元素有(  ) A.C、H、O B.C、H、O、N C.C、H、O、N、P D.C、H、O、N、P、S 答案 A 解析 糖類的組成元素只有C、H、O;脂質(zhì)的組成元素有C、H、O,有些還含有N、P;核酸的組成元素為C、H、O、N、P;蛋白質(zhì)的組成元素有C、H、O、N,有些還含有S等,因此,這些有機(jī)物中都含有的元素有C、H、O。 2.下表中有關(guān)細(xì)胞有機(jī)化合物的各項內(nèi)容中,正確的是(  ) 編號 化合物

16、 實(shí)驗檢測 組成單位 主要功能 檢測試劑 顏色反應(yīng) ① 脂肪 蘇丹Ⅲ染色液 橘黃色 脂肪酸 儲存能量 ② 糖原 斐林試劑 磚紅色 葡萄糖 提供能量 ③ 蛋白質(zhì) 雙縮脲試劑 紫色 氨基酸 承擔(dān)生命活動 ④ 淀粉 稀碘液 藍(lán)色 葡萄糖 攜帶遺傳信息 A.①B.②C.③D.④ 答案 C 解析 觀察脂肪應(yīng)用蘇丹Ⅲ染色液進(jìn)行染色,染成橘黃色,但脂肪的基本組成單位為甘油和脂肪酸;糖原是多糖,不屬于還原性糖,不能用斐林試劑進(jìn)行檢測;淀粉是植物細(xì)胞內(nèi)的儲能物質(zhì),攜帶遺傳信息的物質(zhì)是核酸;蛋白質(zhì)用雙縮脲試劑鑒定,呈現(xiàn)紫色。 3.如圖表示

17、糖類的化學(xué)組成和種類,則相關(guān)敘述正確的是(  ) A.①②③依次代表單糖、二糖、多糖,它們均可繼續(xù)水解 B.①②均屬于還原性糖,在加熱條件下與斐林試劑發(fā)生反應(yīng)將產(chǎn)生磚紅色沉淀 C.④⑤分別為纖維素、肌糖原,二者均貯存能量,可作為儲能物質(zhì) D.④的基本單位是葡萄糖 答案 D 解析 據(jù)圖可知,①②③分別代表單糖、二糖、多糖,其中,二糖和多糖可以水解,單糖不能進(jìn)行水解;②中的蔗糖不是還原性糖;④是纖維素,⑤是肌糖原,纖維素是結(jié)構(gòu)物質(zhì),不是儲能物質(zhì),它的基本單位是葡萄糖。 4.下列關(guān)于生物體與水分的關(guān)系,敘述正確的是(  ) A.儲藏中的種子不含水分,以保持休眠狀態(tài) B.溫度降低

18、,自由水與結(jié)合水的比值降低,代謝水平和抗逆性都降低 C.自由水既可以運(yùn)輸物質(zhì)又可以作為生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì) D.抗旱植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值比一般植物的要高 答案 C 解析 儲藏中的種子含有水分,只不過結(jié)合水較多,A項錯誤;溫度降低,自由水與結(jié)合水的比值降低,新陳代謝減慢,但抗逆性增強(qiáng),B項錯誤;自由水既可以運(yùn)輸物質(zhì)又可以作為生物化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì),C項正確;抗旱植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值比一般植物的要低,D項錯誤。 5.某鏈狀多肽經(jīng)測定分子式為C21HxOyN4S2(無二硫鍵)。已知該多肽是由下列氨基酸中的幾種作為原料合成的:苯丙氨酸(C9H11NO2)、天冬氨酸(C4H7NO4)

19、、亮氨酸(C6H13NO2)、丙氨酸(C3H7NO2)、半胱氨酸(C3H7NO2S),下列有關(guān)敘述錯誤的是(  ) A.該多肽水解后形成3種氨基酸 B.該多肽在形成過程中相對分子質(zhì)量減少了54 C.該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別為30和5 D.該多肽中有3個肽鍵 答案 C 解析 從硫原子數(shù)分析可知該多肽含有2個半胱氨酸,再從碳原子數(shù)和氮原子數(shù)分析可知該多肽還含有1個苯丙氨酸和1個亮氨酸,A正確;4個氨基酸脫水縮合失去3分子水,相對分子質(zhì)量減少了18×3=54,B正確;該多肽中氫原子數(shù)和氧原子數(shù)分別為32和5,C錯誤;失去3分子水的同時形成3個肽鍵,D正確。 6.如圖表示不同化學(xué)元

20、素所組成的化合物,以下說法錯誤的是(  ) A.若①為某種大分子的組成單位,則①最可能是氨基酸 B.若②是細(xì)胞中重要的儲能物質(zhì),則②是脂肪 C.若③為能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì),則③一定是DNA D.若④主要是在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì),則④是糖原 答案 C 解析 由圖示可知,①的組成元素為C、H、O、N,若①為某種大分子的組成單位,則①最可能是蛋白質(zhì)的基本組成單位——氨基酸;②的組成元素只有C、H、O三種,可能是糖類或脂肪,但因②是細(xì)胞中重要的儲能物質(zhì),故②是脂肪;③的組成元素為C、H、O、N、P,若③是能儲存遺傳信息的大分子物質(zhì),則其可能是DNA,也可能是RNA;④只

21、含C、H、O三種元素,主要是在動物肝臟和肌肉中合成的儲能物質(zhì),則④指肝糖原和肌糖原。 7.(2018·鄭州一模)蓖麻種子的胚乳呈白色,脂肪含量為種子的70%。為探究該植物種子萌發(fā)過程中的物質(zhì)變化,某研究小組將種子置于溫度、水分(蒸餾水)、通氣等條件適宜的黑暗環(huán)境中培養(yǎng),定期檢查萌發(fā)種子(含幼苗)的脂肪、蔗糖、葡萄糖的含量和干重,結(jié)果如圖所示。據(jù)圖回答下列問題: (1)據(jù)甲圖分析,萌發(fā)過程中胚乳組織中的脂肪酶催化脂肪水解成________________,并轉(zhuǎn)變?yōu)開_____________作為胚生長和呼吸消耗的原料。 (2)據(jù)乙圖可知,蓖麻種子萌發(fā)初期時干重增加,導(dǎo)致萌發(fā)種子干種

22、增加的主要元素是__________;第7天至第10天萌發(fā)種子(含幼苗)的干重變化趨勢是__________,原因是_____________________________________。 (3)向萌發(fā)第7天的種子勻漿中滴加適量稀碘液,勻漿變藍(lán),說明有__________的形成,該物質(zhì)具有____________的作用。 答案 (1)甘油、脂肪酸 糖類(葡萄糖、蔗糖) (2)O 下降 幼苗不能進(jìn)行光合作用,細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的量超過脂肪轉(zhuǎn)化增加的有機(jī)物量 (3)淀粉 儲存能量 解析 (1)據(jù)甲圖分析,萌發(fā)過程中胚乳組織中的脂肪含量下降,葡萄糖、蔗糖含量上升,可見萌發(fā)過程中胚乳組織

23、中的脂肪酶催化脂肪水解成甘油、脂肪酸,并轉(zhuǎn)變?yōu)樘穷?葡萄糖、蔗糖)作為胚生長和呼吸消耗的原料。(2)由曲線看出,在萌發(fā)初期種子的干重增加,該過程中脂肪在不斷轉(zhuǎn)變成糖類等其他形式的有機(jī)物,糖類物質(zhì)中O含量大于脂肪,因此導(dǎo)致種子干重增加的主要元素是氧元素,第7天至第10天萌發(fā)種子(含幼苗)的干重變化趨勢是下降,原因是幼苗不能進(jìn)行光合作用,細(xì)胞呼吸消耗有機(jī)物的量超過脂肪轉(zhuǎn)化增加的有機(jī)物量。(3)淀粉遇碘變藍(lán),向萌發(fā)第7天的種子勻漿中滴加適量稀碘液,勻漿變藍(lán),說明有淀粉的形成,淀粉是多糖,具有儲存能量的作用。 8.生物體的生命活動都有共同的物質(zhì)基礎(chǔ),圖示中a、b是有機(jī)小分子,c代表化學(xué)元素,甲、乙、

24、丙是生物大分子。請據(jù)圖回答下列問題: (1)甲、c分別是________、________。 (2)b通過________________方式結(jié)合成丙。 (3)若將HIV的成分乙提取出來,徹底水解后的產(chǎn)物是________________________。 (4)若丙由n個b形成,則丙(直鏈物質(zhì))中至多含有________個肽鍵,至少含有________個氮原子;葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中a有________種。 答案 (1)DNA P (2)脫水縮合 (3)核糖、含氮堿基、磷酸 (4)n-1 n 8 解析 (1)組成染色體的物質(zhì)是DNA和蛋白質(zhì),組成HIV的物質(zhì)是RNA和蛋白質(zhì),所以甲、乙、丙分別是DNA、RNA、蛋白質(zhì)。組成DNA和RNA的元素有C、H、O、N、P。(2)丙代表的是蛋白質(zhì),其基本組成單位是氨基酸,氨基酸之間通過脫水縮合形成蛋白質(zhì)。(3)HIV的RNA徹底水解后形成的是核糖、磷酸和含氮堿基。(4)由n個氨基酸形成的直鏈肽鏈中至多含(n-1)個肽鍵,每個氨基酸至少含有1個氨基,每個氨基含有1個氮原子,所以至少含有n個氮原子;葉肉細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中a有兩大類,即核糖核苷酸和脫氧核糖核苷酸,各4種。 11

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