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CITODIERESI

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CITODIERESI

La c. o divisione del citoplasma, spesso accomna la mitosi. La c. inizia durante la telofase mitotica e divide la cellula in due parti quasi uguali.   Nelle cell. Animali la c. è prodotta da una strozzatura  della membrana cellulare tra i 2 nuclei.  Nelle cell. Vegetali il cellule - NUCLEO, CITOPLASMA, RIBOSOMI, PARETE CELLULARE, CAPPARATO DI GOLGI, ITOSCHELETRO, APPARATO DI GOLGI" class="text">citoplasma è suddiviso grazie alla fusione delle vescicole che formano la piastra cellulare, all’interno della quale viene costruita poi la piastra cell.

APLOIDE E DIPLOIDE Ogni organismo ha un numero di cromosomi caratteristico della propria specie. Ogni cell somatica in un essere umano contiene 46 cromosomi. Spesso le cell. Sessuali, gameti hanno la metà del num. Di cromosomi delle cell. Somatiche.  Il num. di cromosomi presente nei gameti è detto  num. aploide ( corredo singolo), quello delle cell. somatiche è detto num diploide ( corredo doppio).

La cellula diploide prodotta dalla fusione di 2 gameti e detta zigote.

In ogni cell. diploide per ciascun cromosoma ve ne è un altro corrispondente; i 2 cromosomi di ogni coppia sono detti omologhi e si somigliano per forma e funzione.( un omologo proviene dal gamete di un genitore, il corrispondente dal gamete dell’altro genitore).

MEIOSI E CICLO VITALE Nella meiosi il corredo diploide dei cromosomi, che contiene i due omologhi di ogni coppia, si riduce a corredo aploide, che contiene un solo omologo di ogni coppia.   La meiosi fa in modo che il num. di cromosomi rimanga costante di generazione in generazione

I PRELIMINARI DELLA MEIOSI La m. è  costituita da due divisioni cell. successive, che producono un totale di 4 nuclei li. Ognuno di questi nuclei contiene la metà del num. di cromosomi presenti nel nucleo di partenza; ogni nucleo lio riceve solo un cromosoma di ogni coppia di omologhi.

Durante l’interfase i cromosomi  si duplicano ( ogni cromosoma sarà costituito da 2 cromatidi uniti al livello del centromero).

All’inizio della profase i cromosomi omologhi si appaiano. Dato che ogni cromosoma è costituito da 2 cromatidi identici, l’appaiamento degli omologhi comprende 4 cromatidi e questo insieme è detto TETRADE.   Ora si verifiche un processo che può alterare l’assetto genetico dei cromosomi: il CROSSING OVER. È determinato dallo scambio di segmenti di un cromosoma con segmenti corrispondenti al suo omologo; la conseguenza è che i cromatidi di ogni omologo non contengono più un materiale genetico identico. Perciò è un importante meccanismo di ricombinazione del materiale genetico proveniente dai genitori.

FASI DELLA MEIOSI Le 2 divisioni nucleari della meiosi sono indicate come meiosi I e meiosi II. Nella meiosi I le coppie di cromosomi omologhi si appaiano e poi si separano; nella meiosiII si separano i cromatidi di ogni cromosoma omologo.                                                                                

MEIOSI I Il processo si suddivide in profase, metafase, anafase e telofase.

Durante la profase I la cromatina si condensa, il nucleolo o la membrana nucleare scompaiono; hanno luogo due eventi: l’accoppiamento dei cromosomi omologhi e il crossing over.

Nella metafase I le coppie di omologhi si allineano sul piano equatoriale della cellula e le fibre del fuso iniziano ad attaccarsi ai cinetocori

Nell’anafase I gli omologhi si separano come se fossero tirati dalle fibre del cinetocore. Tuttavia i 2 cromatidi di ciascun cromosoma non si separano

Nella telofase I  gli omologhi migrano ai poli. Ogni gruppo di cromosomi contiene solo la metà del num. di cromosomi del nucleo di partenza

La meiosi non termina qui: benchè ogni nucleo contenga un num. aploide di cromosomi, in realtà esso contiene ancora il doppio della quantità aploide

del materiale genetico (in quanto ogni cromosoma è costituito da 2 cromatidi che non si sono ancora separati).

MEIOSI II Può avvenire una breve interfase dove vi è una parziale despiralizzazione dei cromosomi.

Durante la profase II i cromosomi si spiralizzano di nuovo. La membrana nucleare si disintegra e ricompaiono nuove fibre del fuso.

Nella Metafase II  i cromatidi di ogni nucleo si allineano sul piano equatoriale

Nell’anafase II i cromatidi si separano e ciascuno migra verso uno dei due poli.

Nella telofase II  i microtuboli del fuso scompaiono e intorno ad ogni gruppo di cromosomi si forma una membrana nucleare.

A tutti questi eventi fa seguito la citodieresi; si forma la parete cellulare che separa il citoplasma.

CONFRONTO TRA MITOSI E MEIOSI Le diff. Più importanti sono: l’accoppiamento dei cromosomi omologhi durante la profase I  e il loro allineamento durante la metafase I , seguito dalla separazione degli omologhi che avviene nell’anafase I ( i cromatidi di ciascun cromosoma non si separano come nella mitosi);   la meiosi può attuarsi solo  in cell. con num. di cromosomi diploide, mentre la mitosi può verificarsi sia in cell. aploidi che diploidi;   durante la meiosi ogni nucleo diploide si divide 2 volte, producendo 4 nuclei;  nella profase I avviene il crossing over.

MEIOSI NELLA SPECIE UMANA La meiosi avviene negli organi riproduttivi: i testicoli nel maschi e le ovaie nella donna.

Nel maschio le cell. diploidi che effettuano la meiosi sono gli SPERMATOCIDI PRIMARI; ognuno si divide 2 volte dando origine a 4 spermatidi aploidi.

Nelle femmine la meiosi avviene nelle cell. diploidi OOCITI PRIMARI; a partire da ogni oocita primario viene prodotta solo una cell. uovo, l’OVULO, insieme a 2 o 3  CORPUSCOLI POLARI.

ERRORI NEL PROCESSO MEIOTICO Il num. diploide di cromosomi della specie umana è  46 e il num. aploide è 23. In tutte le coppie di omologhi, tranne 1, i cromosomi sono identici nei maschi e nelle femmine: AUTOSOMI

La struttura di una particolare coppia e diversa tra maschio e femmina: i cromosomi di questa coppia sono chiamati cromosomi SESSUALI. Questi sono identici nelle femm. ma diversi nei maschi: un cromosoma maschile è uguale a uno femminile ma l’altro è più piccolo. Il cromosoma uguale tra m. e f. è chiamato CROMOSOMA X, e quello diverso CROMOSOMA Y.

Alcune anomalie nel numero o nella struttura degli autosomi o dei cromosomi sessuali sono il risultato di errori nel processo meiotico:

NON DISGIUNZIONE: I cromosomi omologhi possono non separarsi durante la prima divisione meiotica, oppura i cromatidi possono non separarsi durante la seconda divisione.

DELEZIONE: quando un  segmento di un cromosoma  si stacca e non viene sostituito dal segmento corrispondente del suo omologo. In alcuni casi questo segmento viene incorporato nell’omologo x cui esso e 2 volte: DUPLICAZIONE.  A volte un segmento frutto di una delazione viene trasferito a un altro cromosoma e diventa parte di un cromosoma non omologo: TRASLOCAZIONE.

LA FOTOSINTESI La fotosintesi è un processo endotermico biochimico attuato soltanto da alcune cellule, quelle che contengono clorofilla e questo processo serve a trasformare molecole inorganiche in organiche, per il processo è necessaria energia soprattutto energia luminosa.

Bio_nella vita processo che avviene in esseri viventi

Chimico_avviene una serie di reazioni chimiche concatenate fra loro.

Le cellule che effettuano la fotosintesi sono cellule pro ed eucarioti contenenti clorofilla, anche unicellulari purché con clorofilla.

La fotosintesi organica un atomo di carbonio presente nella CO .

La clorofilla è in grado di trasformare l’energia luminosa in energia chimica, la clorofilla è il catalizzatore del processo.

L’equazione fondamentale della fotosintesi è la seguente:

ACQUA + ANIDRIDE CARBONICA    = GLUCOSIO E OSSIGENO

6H2O       +         6CO2                                                            C6H12O6   +  6O2

Nella reazione chimica le sostanze al primo membro sono le materie prime , quelle al secondo sono i prodotti.

L’ossigeno è una molecola inorganica ed è da considerarsi un sotto-prodotto, il glucosio è il vero prodotto.

La pianta si procura le materie prime da sola (le radici l’acqua, le foglie l’anidride) che penetrano nelle cellule.

La fotosintesi si verifica nei cloroplasti.

Il processo di fotosintesi viene suddiviso in due fasi: fase luminosa e fase oscura.

Il processo di fotosintesi è breve e dal 1940 si è riusciti a comprenderlo a fondo con gli isotopi radioattivi

FASE LUMINOSA: la prima protagonista è la clorofilla che viene colpita dalla luce(energia elettromagnetica).

La clorofilla è sensibile alle radiazioni luminose e alcuni elettroni della clorofilla a causa dell’energia ricevuta compiono

un salto energetico, cioè si staccano dalla clorofilla.

 Il buco elettronico lasciato nella clorofilla viene colmato da elettroni provenienti dall’acqua. L’acqua infatti si scinde in ioni-ossigeno H2 |O 

gli elettroni colmano il buco, l’ossigeno viene espulso all’esterno come O2 (primo prodotto).

Gli elettroni che si erano allontanati dalla clorofilla perdono via via energia, questa energia serve per la sintesi di una molecola di ATP secondo la relazione ADP+P+E=ATP 

Gli elettroni si poggiano poi su un’altra molecola di clorofilla ma anche qui vengono colpiti dalla luce e acquistano energia per staccarsi dalla clorofilla.

La loro energia diminuisce e così si legano ad un trasportatore uno ione-idrogeno detto NADP perciò abbiamo il NADPH  da NADP+H+ +E .In prodotti sono quindi ossigeno, ATP e NADPH.

FASE OSCURA :qui entra in gioco l’anidride carbonica.

L’anidride carbonica si lega, una volta nel cloroplasto ,allo zucchero detto RDP(a 5 atomi di carbonio).Si forma un composto instabile a 6 atomi di carbonio ,questo composto subito si spezza in due molecole a 3 atomi di carbonio dette PGA (acidofosfoglicerico).A questo punto abbiamo l’equazione fondamentale della fase oscura PGA+NADPH+E=PGAL+NADP    otteniamo l’aldeidefosfoglicerica + NADP

Per far avvenire questa reazione occorre Energia data dall’ATP

L’aldeidefosfoglicerica (PGAL) può essere trasformata dalla pianta in glucosio, può servire a formare Glucosio.

IL PGAL può servire per formare l’RDP zucchero a 5 atomi di carbonio usato all’inizio o per formare anche altre molecole organiche.

Lo studio della fotosintesi è stato effettuato con gli isotopi radioattivi. Se si mete dell’acqua alla pianta con isotopi radioattivi la pianta emette ossigeno radioattivo, se gli si dà anidride carbonica con carbonio radioattivo la pianta forma glucosio con carb. Radioattivo.

L’IMPORTANZA DELLA FOTOSINTESI La fotosintesi è l’unico processo in grado di organicare, perciò la fotosintesi è l’unica industria di molecole organiche.

Il processo di fotosintesi divide anche tutti gli esseri in due grandi categorie: gli esseri autotrofi ed eterotrofi.

Gli autotrofi in grado di effettuare la fotosintesi , gli eterotrofi invece no.

IL CICLO DI KREBS  IL gruppo ACETILICO (2C) si unisce al COENZIMA A (CoA) formando ACETILCOA; nel contempo il NAD+ riceve 2 elettroni e 1 ione H+ e si trasforma in NADH.

L’ACETILCOA cede il gruppo ACETILICO all’acido Ossalacetico (4C), formando acido Citrico che si trasforma in acido Isocitrico (6C) che perde 1 atomo di carbonio come CO2 formando acido Alfachetoglutarico (5C); si forma NADH da NAD+.

L’acido Alfachetoglutarico  perdendo 1 atomo di carbonio come CO2 forma acido Succinico (4C),

si forma NADH da NAD+ e ulteriore energia è accumulata come ATP.

L’acido Succinico si trasforma in acido Malico (4C) e il trasportatore di elettroni FAD viene caricato energicamente in FADH2.

L’acido Malico si trasforma in acido Ossalacetico (4C) e il NADH si forma da NAD+, così il ciclo continua.

Digestione: processo di scissione del cibo in molecole che possano essere assorbite dalle cellule del rivestimento interno dell’intestino. Le molecole digerite sono poi trasferite alla corrente sanguinea e, quindi, distribuite alle singole cellule del corpo. La digestione si svolge in stadi successivi, regolati dall’interazione tra ormoni e stimoli nervosi. Il sistema digerente rifornisce l'organismo di nutrienti ricavati dagli alimenti introdotti nel corpo.

I passaggi che portano alla digestione degli alimenti nel sistema digerente sono:

1. ingestione: è l'introduzione del cibo attraverso la bocca;

2. elaborazione meccanica: è la manipolazione fisica dei cibi solidi;

3. digestione: è la scissione chimica del cibo in  piccole molecole;

4. secrezione: è la liberazione di acqua, acidi, enzimi e sostanze tampone da parte del rivestimento del canale alimentare e da parte delle ghiandole accessorie per rendere possibile la digestione;        

5. assorbimento: è il movimento verso i capillari o i vasi linfatici delle piccole molecole organiche, degli ioni e delle vitamine attraverso l'epitelio di rivestimento dell'intestino;

6. escrezione: è l'eliminazione dei prodotti di rifiuto dell'organismo.

Il sistema digerente è formato da:

1. il canale alimentare o tubo digerente attraversa tutto il corpo, dalla bocca all'ano; comprende la cavità orale, la faringe, l'esofago, lo stomaco, l'intestino tenue, l'intestino crasso, il retto e l'ano;

2. le ghiandole accessorie sono il fegato e il pancreas.

A livello microscopico, procedendo dall'esterno verso l'interno, il canale alimentare è formato da:

1. la sierosa è costituita da tessuto connettivo;

2. la tonaca muscolare esterna è formata da due strati di tessuto muscolare liscio;

3. la sottomucosa è formata da uno strato di tessuto connettivo lasso; contiene vasi sanguigni e fibre nervose;

4. la mucosa è un epitelio ricoperto di muco da lui stesso prodotto; è sollevata in pieghe che aumentano molto la superficie assorbente del canale alimentare; in ciascuna piega è ulteriormente sollevata in estroflessioni digitiformi dette villi; in ciascun villo forma, a sua volta, microvilli.

La digestione:

1. inizia nella cavità orale: il cibo viene frammentato dai denti e impastato con la saliva; gli enzimi presenti nella saliva cominciano a digerire i carboidrati; la poltiglia di cibo passa attraverso la faringe e l'esofago per raggiungere lo stomaco;

2. prosegue nello stomaco: il cibo viene rimescolato con i succhi gastrici; il chimo così prodotto passa nell'intestino tenue;

3. si completa nell'intestino tenue: è formato da duodeno, digiuno e ileo.

Enzimi: grazie all’amilasi prosegue la scissione dell’amido, i grassi sono idrolizzati dalle lipasi e le proteine sono ridotte a dipeptidi o a singoli amminoacidi. I monosaccaridi, gli amminoacidi e i dipeptidi passano nei vasi sanguinei dei villi; i grassi vengono assorbiti nei vasi linfatici e, infine, entrano nella corrente sanguinea. Gli ormoni secreti dalle cellule duodenali stimolano la funzione del pancreas (che libera un liquido alcanino che contiene enzimi digestivi) e del fegato (che produce la bile, anch’essa alcanina, che emulsiona i grassi).

Le ghiandole accessorie (fegato e pancreas) producono secreti necessari per la digestione:

  1. il pancreas produce enzimi digestivi (lipasi, amilasi, proteasi) e sostanze tampone;
  2. il fegato produce la bile, che si raccoglie nella colecisti o cistifellea: favorisce la digestione dei grassi

L'intestino crasso è formato da cieco, colon e retto; contiene i materiali non digeriti che vengono compattati e eliminati come scorie solide (feci) attraverso l'ano; riassorbe dai materiali indigeriti l'acqua e le vitamine prodotte dalla flora batterica che qui vive

Stomaco: organo muscolare a forma di sacca estensibile che giace ripiegato. Formato da uno strato mucoso molto spesso con fossette gastriche. Le cellule epiteliali della mucosa producono muco, acido cloridrico (HCl) e pepsinogeno che insieme formano (con l’acqua) i succhi gastrici. L’ HCl trasforma in pepsina il pepsinogeno la quale idrolizza le proteine in peptici. Gastrina(ormone): stimola le cellule epiteliali ad aumentare la produzione di succhi gastrici.

Intestino tenue: qua si completa la scissione del cibo iniziata nella bocca e nello stomaco. Produce la bile che viene contenuta nella cistifelia. Comprende duodeno digiuno ileo.

Intestino crasso: comprende colon cieco e retto.

Sistema respiratorio:introduce ossigeno nell'organismo e ne elimina l'anidride carbonica; difende l'organismo dalla penetrazione di microrganismi; produce suoni per il linguaggio; regola il volume e la pressione del sangue; controlla il pH dei fluidi corporei; è formato dai polmoni e dalle vie respiratorie. 

La respirazione avviene in più tappe:

  1. ventilazione polmonare è fatta dall'alternarsi regolare di inspirazioni e espirazioni;
  2. respirazione esterna è lo scambio dei gas tra gli alveoli e il sangue;
  3. respirazione interna è lo scambio di gas tra il sangue dei capillari e il liquido interstiziale circostante

L'ossigeno è trasportato dal sangue legato all'emoglobina, l'anidride carbonica è trasportata sotto forma di ione bicarbonato. L’ossigeno è disponibile sia nell’acqua sia nell’aria ed entra nelle cellule e nei tessuti del corpo per diffusione passando, attraverso un epitelio umido e per brevi distanze, da una regione con pressione parziale maggiore a una minore. Gli animali di grandi dimensione usano per respirare o l’osmosi o il flusso di massa. Il flusso di massa porta aria o acqua ai polmoni o alle branchie e fa circolare l’ossigeno e l’anidride carbonica nella corrente sanguinea. I gas sono scambiati per diffusione tra il sangue e l’aria presente nei polmoni o l’acqua che circonda le branchie e sono scambiati anche tra il sangue e i tessuti.Negli esseri umani l’aria entra nei polmoni attraverso le trachee e da qui passa in una rete di tubuli sempre più sottili, i bronchi e i bronchioli, che terminano in piccoli sacchi d’aria, gli alveoli. I pigmenti respiratori aumentano la capacità del sangue di trasportare ossigeno. Nell’ uomo questo pigmento è l’emoglobina.

 

Sistema circolatorio:trasporta ossigeno, anidride carbonica e varie sostanze verso e da i tessuti. E’ costituito dal sangue, dal cuore e dai vasi sanguigni. 

Il sangue è presente nella donna nella misura di 4-5 litri, nell'uomo di 5-6 litri, ha una temperatura di circa 38 °C, ha un pH di circa 7,4, è formato da elementi urati e plasma. 

Gli elementi urati sono:

1. i globuli rossi o eritrociti: trasportano l'ossigeno a tutti i distretti dell'organismo e prelevano da questi l'anidride carbonica, contengono l'emoglobina a cui si lega l'ossigeno;

2. i globuli bianchi o leucociti: sono coinvolti nella difesa dell'organismo;

3. le piastrine o trombociti: sono sacchetti contenenti enzimi, sono coinvolte nella coagulazione del sangue

Il plasma è formato da:

1. acqua per circa il 92%

2. proteine plasmatiche:albumine, coinvolte nel trasporto di ormoni e acidi grassi; globuline, che sono anticorpi e proteine di trasporto; fibrinogeno, coinvolto nella coagulazione del sangue;

3. ioni, nutrienti, scorie metaboliche, ormoni. 

Le trasfusioni di sangue sono possibili solo tra un donatore e un ricevente che abbiano gruppi sanguigni compatibili. 

L'incompatibilità materno-fetale è legata al fattore Rh.

I vasi sanguigni trasportano il sangue in tutte le parti del corpo; sono le arterie, le vene e i capillari. Le arterie trasportano il sangue in uscita dal cuore; le vene trasportano il sangue in entrata al cuore; i capillari connettono le arterie alle vene e permettono gli scambi di gas, nutrienti e prodotti di rifiuto tra il sangue e i tessuti.

La circolazione negli animali può essere:

  1. aperta: le arterie riversano il sangue in spazi aperti chiamati seni; è presente in molti invertebrati;
  2. chiusa: il sangue circola sempre nei vasi sanguigni; può essere semplice o doppia, che a sua volta, può essere incompleta o completa.

Il cuore umano è situato nella gabbia toracica; ha le dimensioni circa di un pugno chiuso; è costituito da quattro camere muscolari, due atri e due ventricoli; l'atrio è in comunicazione con il sottostante ventricolo per mezzo di una valvola atrioventricolare; pompa il sangue in tutti i vasi.

La contrazione del cuore inizia a livello del nodo senoatriale; si trasmette alla muscolatura dell'atrio e al nodo atrioventricolare; viene trasmessa al miocardio ventricolare dal fascio di His.

La circolazione sanguigna porta ossigeno a tutti i tessuti del corpo; è suddivisa, nei vertebrati, in:

1.circolazione polmonare o piccolo circolo, che porta il sangue dal cuore ai polmoni e da questi al cuore;   2.circolazione sistemica o grande circolo, che porta il sangue dal cuore al resto del corpo e da questo al cuore.

La pressione sanguigna è un parametro fondamentale per stabilire lo stato di salute del sistema circolatorio di un individuo; è detta sistolica (la cosiddetta pressione massima) quella esercitata dal sangue sui vasi arteriosi quando si contrae il ventricolo sinistro; è detta diastolica (la cosiddetta pressione minima) quella del sangue arterioso nell'intervallo tra due sistole.

Gli scambi tra il sangue e le cellule avvengono a livello dei letti capillari:

1. all'estremo arterioso la pressione ematica tende a spingere i materiali fuori dai capillari;

2. all'estremo venoso la pressione osmotica tende a muovere i materiali verso l'interno del capillare.

I liquidi che vengono spinti fuori dai capillari o rientrano per osmosi ritornano nel sangue attraverso il sistema linfatico. La linfa provvede anche a raccogliere frammenti cellulari e particelle estranee, che saranno filtrati nei linfonodi.

 

Il sistema escretore umano elimina le scorie azotate dall'organismo sotto forma di urina; regola il volume di sangue; regola la concentrazione degli ioni; mantiene costante il pH dell'organismo.

Il sistema escretore umano è formato da:

  1. reni: sono formati da una zona esterna, la corticale, da una zona interna, la midollare, e da una camera, la pelvi renale; sono formati da molte unità funzionali, i nefroni;
  2. ureteri: collegano ciascun rene alla vescica;
  3. la vescica: raccoglie l'urina prodotta;
  4. l'uretra: trasporta l'urina fuori dal corpo.

Il nefrone è formato da:

la capsula di Bowman che contiene una matassa di capillari, il glomerulo renale; produce il filtrato glomerulare;

un tubulo prossimale riassorbe acqua, sali e nutrienti organici;

l'ansa di Henle riassorbe acqua e Sali;

un tubulo distale riceve acidi, tossine e ioni e riassorbe acqua e Sali;

un dotto collettore riassorbe acqua;

L'attività del sistema escretore è regolata dall'ormone antidiuretico (ADH), secreto dall'ipofisi.

Sistema endocrino: ipofisi: adenoipofisi: somatrotopina(ormone della crescita), prolattina: stimola ghiandole mammarie,,TSH: stimola tiroide, gonadotropina: stimola gonadi,ACTH: regola produzione cortisolo; neuroipofisi:ossitocina: favorisce parto: aumenta contrazioni muscoli uterini, ADH: urina ipertonica/aumenta permeabilità ad acqua del dotto collettore; tiroide: tiroxina-triidotironina: aumenta respirazione cellulare, calcitonina regola concentrazione calcio nel sangue; paratiroidi: ormone paratiroideo: aumenta ioni calcio; pancreas: insulina: diminuisce concentrazione zucchero, glucagone: aumenta concentrazione zucchero, somatrostatina: controlla insulina e glucagone; epifisi: melatonina: inibisce attività gonadi. Ormoni: molecole organiche secreti da ghiandole. Ghiandola: insieme di cellule epiteliali specializzati nella produzione di uno o più ormoni. Ormoni steroidei: entrano da soli, ormoni peptidici e proteici usano recettori.

 



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