Што значи кернелот? Што е јадро - во биологијата: својства и функции

Генетските информации на еукариотската клетка се складираат во специјална органела со двојна мембрана - јадрото. Содржи повеќе од 90% од ДНК.

Структура

Концептот за тоа што е јадро во биологијата и какви функции врши е зајакнат научната заедницасамо во почетокот на XIXвек. Сепак, јадрото за прв пат беше забележано во клетките на лососот од натуралистот Антони ван Леувенхук уште во 1670-тите. Терминот беше предложен од ботаничарот Роберт Браун во 1831 година.

Јадрото е најголемата органела на клетката (до 6 микрони), која се состои од три дела:

  • двојна мембрана;
  • нуклеоплазма;
  • јадро.

Ориз. 1. Внатрешна структуракернели.

Јадрото е одвоено од цитоплазмата со двојна мембрана која има пори преку кои се врши селективен транспорт на супстанции во цитоплазмата и назад. Просторот помеѓу двете мембрани се нарекува перинуклеарен. Внатрешната мембрана е обложена одвнатре со нуклеарна матрица, која игра улога на цитоскелет и обезбедува структурна поддршка за јадрото. Матрицата содржи нуклеарна ламина, која е одговорна за формирање на хроматин.

Под мембранската обвивка има вискозна течност наречена нуклеоплазма или кариоплазма.
Содржи:

  • хроматин, кој се состои од протеини, ДНК и РНК;
  • индивидуални нуклеотиди;
  • нуклеински киселини;
  • протеини;
  • вода;
  • јони.

Според густината на извртување на хроматин може да биде од два вида:

ТОП 3 статиикои читаат заедно со ова

  • еухроматин - декондензиран (лабав) хроматин во јадро што не се дели;
  • хетерохроматин - кондензиран (цврсто извиткан) хроматин во јадрото на делење.

Дел од хроматинот е секогаш во извиткана состојба, а дел е во слободна состојба.

Ориз. 2. Хроматин.

Хетерохроматинот обично се нарекува хромозом. Хромозомите се јасно видливи под микроскоп за време на митотичната клеточна делба. Множеството карактеристики на хромозомите (големина, форма, број) се нарекува кариотип. Кариотипот вклучува автосоми и гонозоми. Автозомите носат информации за карактеристиките на живиот организам. Гонозомите го одредуваат полот.

Надворешната обвивка влегува во ендоплазматичен ретикулумили ретикулум (ER), формирајќи набори. На површината на ER мембраната има рибозоми одговорни за биосинтезата на протеините.

Јадрото е густа структура без мембрана. Во суштина, ова е набиена област на нуклеоплазмата со хроматин. Се состои од рибонуклеопротеини (RNP). Овде се јавува синтеза на рибозомална РНК, хроматин и нуклеоплазма. Јадрото може да содржи неколку мали јадра. Нуклеолусот првпат бил откриен во 1774 година, но неговите функции станале познати дури до средината на дваесеттиот век.

Ориз. 3. Нуклеолус.

Црвените крвни зрнца на цицачите и клетките од цевководно сито од растенија не содржат јадро. Пругастите мускулни клетки содржат неколку мали јадра.

Функции

Главните функции на кернелот се:

  • контрола на сите процеси на животот на клетките, вклучително и синтеза на протеини;
  • синтеза на некои протеини, рибозоми, нуклеински киселини;
  • складирање на генетски материјал;
  • трансфер на ДНК на следните генерации за време на поделбата.

Клетка без јадро умира. Сепак, клетките со трансплантирано јадро ја обновуваат одржливоста, примајќи генетски информациидонаторски клетки.. Вкупно добиени оценки: 189.

Веројатно секој корисник со мало познавање на компјутери наишол на еден куп неразбирливи карактеристики при изборот на централен процесор: технички процес, кеш, сокет; Се обратив за совет до пријатели и познаници кои беа компетентни за компјутерски хардвер. Ајде да погледнеме во разновидноста на различни параметри, бидејќи процесорот е најважниот делвашиот компјутер и разбирањето на неговите карактеристики ќе ви даде доверба во купувањето и идната употреба.

Процесорот

Процесорот персонален компјутере чип кој е одговорен за извршување на какви било операции со податоци и ги контролира периферните уреди. Тој е содржан во специјално силиконско пакување наречено матрица. За кратка ознакакористете ја кратенката - Процесорот(централна единица за обработка) или Процесорот(од англиски Central Processing Unit - централен уред за обработка). На модерен пазаркомпјутерски компоненти има две конкурентни корпорации, Intel и AMD, кои постојано учествуваат во трката за изведба на нови процесори, постојано подобрувајќи го технолошкиот процес.

Технички процес

Технички процесе големината што се користи во производството на процесори. Ја одредува големината на транзисторот, чија единица е nm (нанометар). Транзисторите, пак, сочинуваат внатрешна основаПроцесорот. Поентата е во тоа континуирано подобрувањепроизводните техники овозможуваат намалување на големината на овие компоненти. Како резултат на тоа, има многу повеќе од нив поставени на процесорскиот чип. Ова помага да се подобрат перформансите на процесорот, така што неговите параметри секогаш укажуваат на користената технологија. На пример, Intel Core i5-760 е направен со процесна технологија од 45 nm, а Intel Core i5-2500K е направен со процес од 32 nm. Врз основа на овие информации, можете да процените колку е модерен процесорот и колку е супериорен е во перформанси на неговиот претходник, но при изборот мора да земете предвид и голем број други параметри.

Архитектура

Процесорите се карактеризираат и со таква карактеристика како архитектура - збир на својства својствени за целото семејство на процесори, обично произведени во текот на многу години. Со други зборови, архитектурата е нивна организација или внатрешна структураПроцесорот.

Број на јадра

Јадро- најважниот елемент на централниот процесор. Тоа е дел од процесорот кој може да изврши една нишка на инструкции. Јадрата се разликуваат по големината на кеш меморијата, фреквенцијата на магистралата, технологијата на производство итн. Производителите им доделуваат нови имиња со секој следен технолошки процес (на пример, јадрото на процесорот AMD е Zambezi, а Intel е Lynnfield). Со развојот на технологиите за производство на процесори, стана можно да се постават повеќе од едно јадро во еден случај, што значително ги зголемува перформансите на процесорот и помага да се извршуваат неколку задачи истовремено, како и да се користат неколку јадра во програмите. Повеќејадрени процесориќе може брзо да се справи со архивирање, декодирање на видео, работа на современи видео игри итн. На пример, линиите на Intel Core 2 Duo и Core 2 Quad процесори, кои користат двојадрени и четири-јадрени процесори, соодветно. На овој моментПроцесорите со 2, 3, 4 и 6 јадра се широко достапни. Нивните големо количествосе користи во серверски решенија и не е потребно од просечниот корисник на компјутер.

Фреквенција

Покрај бројот на јадра, на перформансите влијаат фреквенција на часовникот. Вредноста на оваа карактеристика ги одразува перформансите на процесорот во бројот на такт циклуси (операции) во секунда. Друга важна карактеристика е автобуска фреквенција(FSB - Front Side Bus) покажувајќи ја брзината со која се разменуваат податоците помеѓу процесорот и компјутерските периферни уреди. Фреквенцијата на часовникот е пропорционална со фреквенцијата на магистралата.

Сокет

За да може идниот процесор да биде компатибилен со постоечката матична плоча при надградба, треба да го знаете неговиот сокет. Се нарекува штекер конектор, во кој процесорот е инсталиран на матичната плоча на компјутерот. Типот на штекерот се карактеризира со бројот на нозете и производителот на процесорот. Различни приклучоци одговараат на специфични типови на процесори, така што секој сокет овозможува инсталирање на специфичен тип на процесор. Интел ги користи приклучоците LGA1156, LGA1366 и LGA1155, додека AMD користи AM2+ и AM3.

Кеш

Кеш- количината на меморија со многу голема брзина на пристап, неопходна за забрзување на пристапот до податоци кои трајно се наоѓаат во меморијата со помала брзина на пристап (RAM). При изборот на процесор, запомнете дека зголемувањето на големината на кешот има позитивен ефект врз перформансите на повеќето апликации. Кешот на процесорот има три нивоа ( L1, L2 и L3), кој се наоѓа директно на јадрото на процесорот. Добива податоци од RAM меморијата за поголема брзина на обработка. Исто така, вреди да се земе предвид дека за процесори со повеќе јадра, се означува количината на кеш меморија од прво ниво за едно јадро. L2 кешот врши слични функции, но е побавен и поголем по големина. Ако планирате да го користите процесорот за задачи со интензивни ресурси, тогаш ќе се претпочита модел со голема кеш меморија од второ ниво, имајќи предвид дека за процесорите со повеќе јадра е наведена вкупната големина на кешот L2. Најмоќните процесори се опремени со L3 кеш, како на пр AMD Феном, AMD Phenom II, Intel Core i3, Intel Core i5, Intel Core i7, Intel Xeon. Кешот од трето ниво е најмалку брз, но може да достигне 30 MB.

Потрошувачка на енергија

Потрошувачката на енергија на процесорот е тесно поврзана со неговата технологија на производство. Со намалување на нанометрите на техничкиот процес, зголемување на бројот на транзистори и зголемување на фреквенцијата на часовникот на процесорите, потрошувачката на енергија на процесорот се зголемува. На пример, процесорите Intel Core i7 бараат до 130 вати или повеќе. Напонот доставен до јадрото јасно ја карактеризира потрошувачката на енергија на процесорот. Овој параметар е особено важен при изборот на процесор за користење како мултимедијален центар. ВО модерни моделипроцесорите користат различни технологии кои помагаат во борбата против прекумерната потрошувачка на енергија: вградени сензори за температура, системи за автоматска контрола на напонот и фреквенцијата на јадрата на процесорот, режими за заштеда на енергија за мало оптоварување на процесорот.

Дополнителни карактеристики

Современите процесори се здобија со способност да работат во 2- и 3-канални режими со RAM меморија, што значително влијае на неговата изведба, а поддржува и поголем сет на инструкции, што ја зголемува нивната функционалност за ново ниво. Графичките процесори сами го обработуваат видеото, а со тоа го растовараат процесорот, благодарение на технологијата DXVA(од англиски DirectX Video Acceleration - видео забрзување од страна на DirectX компонентата). Интел ја користи горенаведената технологија Турбо засилувањеза динамично менување на фреквенцијата на часовникот на централниот процесор. Технологија Чекор на брзинауправува со потрошувачката на енергија на процесорот во зависност од активноста на процесорот и Интел технологија за виртуелизацијахардверот создава виртуелна средина за користење на повеќекратни оперативни системи. Исто така, современите процесори можат да се поделат на виртуелни јадра користејќи технологија Хипер нишки. На пример, двојадрен процесор е способен да ја подели брзината на часовникот на едно јадро на две, што резултира со високи перформанси за обработка со користење на четири виртуелни јадра.

Кога размислувате за конфигурацијата на вашиот иден компјутер, не заборавајте за видео картичката и нејзината GPU(од Англиската единица за обработка на графика - единица за графичка обработка) - процесорот на вашата видео картичка, кој е одговорен за рендерирање ( аритметички операциисо геометриски физички објектии така натаму.). Колку е поголема фреквенцијата на неговото јадро и фреквенцијата на меморијата, толку помалку ќе биде оптоварувањето на централниот процесор. Гејмерите треба да обрнат посебно внимание на графичкиот процесор.

Деновиве минималниот прифатлив стандард на опрема е повеќе или помалку сериозен компјутерска технологијаСе смета дека има двојадрен процесор. Покрај тоа, овој параметар е релевантен дури и за мобилни компјутерски уреди, таблет компјутери и реномирани комуникатори за паметни телефони. Затоа, ќе откриеме какви се овие кернели и зошто е важно секој корисник да знае за нив.

Суштината со едноставни зборови

Првиот двојадрен чип, наменет специјално за масовна потрошувачка, се појави во мај 2005 година. Производот беше наречен Pentium D (официјално припаѓаше на серијата Pentium 4). Претходно, слични структурни решенија се користеа на сервери и за специфични цели, тие не беа вметнати во персоналните компјутери.

Општо земено, самиот процесор (микропроцесор, процесор, централна процесорска единица, централна процесорска единица, процесор) е кристал на кој се применуваат милијарди микроскопски транзистори, отпорници и проводници со помош на нанотехнологијата. Потоа се прскаат златни контакти, „камчето“ се монтира во телото на чипот, а потоа сето тоа се интегрира во чипсетот.

Сега замислете дека два такви кристали се инсталирани во внатрешноста на микроспојот. На иста подлога, меѓусебно поврзан и делува како единствен уред. Ова е двојадрена тема на дискусија.

Се разбира, две „камчиња“ не се граница. За време на пишувањето, компјутерот опремен со чип со четири јадра се смета за моќен, не сметајќи ги компјутерските ресурси на видео картичката. Па, благодарение на напорите на AMD, серверите веќе користат дури шеснаесет.

Терминолошки нијанси

Секоја матрица обично има свој L1 кеш. Меѓутоа, ако имаат заеднички второ ниво, тогаш тоа е сепак еден микропроцесор, а не два (или повеќе) независни.

Јадрото може да се нарече полноправно посебен процесор само ако има сопствен кеш на двете нивоа. Но, ова е потребно само за употреба на многу моќни сервери и сите видови суперкомпјутери (омилени играчки на научниците).

Сепак, „Task Manager“ во Windows OS или „System Monitor“ во GNU/Linux може да прикажува кернели како процесори. Мислам, CPU 1 (CPU 1), CPU 2 (CPU 2) и така натаму. Не дозволувајте ова да ве доведе во заблуда, бидејќи должноста на програмата не е да ги разбере инженерските и архитектонските нијанси, туку само интерактивно да го прикаже вчитувањето на секој од кристалите.

Тоа значи дека непречено преминуваме кон ова оптоварување и, воопшто, кон прашањата за целисходноста на феноменот како таков.

Зошто е ова потребно?

Голем број јадра различни од едно се наменети првенствено за паралелизирање на задачите што се извршуваат.

Да речеме дека го вклучувате вашиот лаптоп и читате страници на World Wide Web. Скриптите со кои модерните веб-страници се едноставно непристојно преоптоварени (освен за мобилни верзии) ќе бидат обработени само од едно јадро. Сто проценти од товарот ќе падне на него ако нешто лошо го излуди прелистувачот.

Вториот кристал ќе продолжи да работи во нормален режим и ќе ви овозможи да се справите со ситуацијата - во најмала рака, отворете го „Системски монитор“ (или терминален емулатор) и насилно прекинете ја лудата програма.

Патем, токму во „Системскиот монитор“ можете да видите со свои очи кој софтвер наеднаш излета од шините и кој од „камчињата“ предизвикува ладилникот очајно да завива.

Некои програми првично се оптимизирани за архитектура на процесор со повеќе јадра и веднаш испраќаат различни текови на податоци до различни кристали. Па, обичните апликации се обработуваат според принципот „една нишка - едно јадро“.

Односно, добивката на перформансите ќе биде забележлива ако повеќе од една нишка работат во исто време. Па, бидејќи скоро сите оперативни системи се мултитаскинг, позитивниот ефект од паралелизацијата ќе се појавува речиси постојано.

Како да се живее со него

Што се однесува до технологијата за пресметување на потрошувачите, еднојадрените чипови денес се главно ARM процесори во едноставни телефони и минијатурни медиа плеери. Не се потребни извонредни перформанси од такви уреди. Максимумот е да го стартувате прелистувачот Opera Mini, клиентот ICQ, едноставна игра и други непретенциозни апликации во Java.

Сè друго, почнувајќи дури и со најевтините таблети, мора да има најмалку два кристали во чипот, како што е наведено во преамбулата. Купете ги овие работи. Барем врз основа на размислувањата дека скоро сите кориснички софтвери брзо стануваат подебели, трошат се повеќе и повеќе системски ресурси, така што резервата за енергија воопшто нема да му наштети.

Претходни публикации:

Добар ден, драг посетител. Денес ќе разговараме за тоа што се јадрата на процесорот и каква функција извршуваат. Сакаме веднаш да кажеме дека нема да одиме во џунглата, со која не може да се справи секој технолошки гик. Сè ќе биде достапно, разбирливо и опуштено, затоа земете ги вашите сендвичи.

Би сакал да започнам со фактот дека процесорот е централниот модул во компјутерот, кој е одговорен за сè математички пресметки, логички операциии обработка на податоци. Всушност, целата нејзина моќ е концентрирана, чудно доволно, во јадрото. Нивната количина ја одредува брзината, интензитетот и квалитетот на обработката на добиените информации. Затоа, ајде внимателно да ја разгледаме компонентата.

Главни карактеристики на јадрата на процесорот

Јадро - физички елементпроцесор (да не се меша со логички јадра -), што влијае на перформансите на системот како целина.

Секој производ е изграден на специфична архитектура, што укажува одреден сетсвојства и способности својствени за линијата на произведени чипови.

Главна карактеристична карактеристика– т.е. големината на транзисторите што се користат во производството на чипот. Индикаторот се мери во нанометри. Транзисторите се основата за процесорот: колку повеќе од нив се поставени на силиконската подлога, толку е помоќен одреден примерок на чипот.

Да земеме на пример 2 модели на уреди од Intel - Core i7 2600k и Core i7 7700k. И двете имаат по 4 јадра во процесорот, но технологијата на процесот е значително различна: 32 nm наспроти 14 nm, соодветно, со иста површина на матрицата. На што влијае ова? Вториот ги покажува следните индикатори:

  • основна фреквенција - поголема;
  • ослободување на топлина - пониско;
  • множеството на извршни инструкции е пошироко;
  • максимум пропусната моќмеморија - повеќе;
  • поддршка повеќефункции.

Со други зборови, намалување на техничкиот процес = зголемување на продуктивноста. Ова е аксиома.

Функции на јадрото

Централното јадро на процесорот извршува 2 главни типа на задачи:

  • интрасистем;
  • обичај.

Вториот вклучува функции за поддршка на апликации преку употреба на софтверско опкружување. Всушност, апликативно програмирањеТој е прецизно дизајниран да го вчита процесорот со задачите што ќе ги извршува. Целта на развивачот е да ги постави приоритетите за извршување на одредена процедура.

Современите оперативни системи ви овозможуваат интелигентно да ги користите сите јадра на процесорот, што дава максимална продуктивност на системот. Од ова вреди да се забележи банален, но логичен факт: колку повеќе физички јадра на процесорот, толку побрзо и постабилно ќе работи вашиот компјутер.

Како да ги овозможите сите јадра да работат

Некои корисници, во потрага по максимални перформанси, сакаат да ја искористат целата процесорска моќ на процесорот. Постојат неколку начини да го направите ова, кои може да се користат поединечно или да се комбинираат неколку точки:

  • отклучување на скриени и неискористени јадра (не е погодно за сите процесори - треба детално да ги проучите инструкциите на Интернет и да го проверите вашиот модел);
  • активирање на режимот за зголемување на фреквенцијата за краток период;
  • рачно оверклокување на процесорот.

Наједноставниот метод за лансирање на сите активни кернели одеднаш изгледа како на следниот начин:

  • отворете го менито Start со соодветното копче;
  • внесете ја командата „msconfig.exe“ во лентата за пребарување (само без наводници);
  • отворете ја ставката „дополнителни параметри“ и поставете ги бараните вредности во колоната „број на процесори“, откако ќе го активирате полето за избор спроти линијата.

Како да ги овозможите сите јадра во Windows 10?

Сега, кога ќе започне Windows, сите компјутерски физички јадра ќе работат одеднаш (да не се мешаат со нишки).

За сопственици на постари AMD процесори

Следниве информации ќе бидат корисни за сопствениците на постари AMD процесори. Ако сè уште ги користите следниве чипови, ќе бидете пријатно изненадени:
Технологијата за отклучување дополнителни јадра се нарекува ACC (Advanced Clock Calibration). Поддржан е во следните чипсети:
Алатката што ви овозможува да отворите дополнителни кернели се нарекува поинаку за секој производител:
На овој едноставен начин можете да го претворите системот со 2 јадра во 4-јадрен. Повеќето од вас не ни знаеле за ова, нели? Да се ​​надеваме дека ви помогнав бесплатно да постигнете подобрувања на продуктивноста.

Во оваа статија се обидов да ви објаснам што е можно подетално што е јадро, од што се состои, какви функции извршува и каков потенцијал има.

Во следните едукативни програми ве очекуваат уште многу интересни работи, а со тоа и не материјални. Чао чао.

КОР, неопходно компонентаживотински и растителни клетки. Прашањето за присуството на јадро кај бактериите и долните алги, сепак, и овде, судејќи според најновите податоци, мораме да го признаеме неговото постоење во форма на супстанција дифузно распоредена во плазмата. Најчесто, клетката има една клетка, но се наоѓаат и двонуклеарни и мултинуклеарни клетки. Формата на Ya е многу разновидна; по правило, одговара на обликот на клетката, меѓутоа, заедно со најчестата тркалезна овална форма, има клетки со многу бизарна форма, на пример. повеќелобни клетки на леукоцити, клетки во облик на прстен, итн. Позицијата на јадрото во клетката варира на ист начин: по правило, се наоѓа во центарот или поблиску до основата, понекогаш, сепак, зафаќа различно позиција. Јадрото е одвоено од протоплазмата со тенка, но јасно видлива нуклеарна мембрана. Нарушувањето на интегритетот на оваа мембрана доведува до спојување на супстанцијата на клетката со спротоплазмата, што пак понекогаш дава слика за растворање на клеточната плазма.- Во прашањето за структурата на клетката треба да се направи разлика помеѓу структурата на клетката што може да се открие во фиксирани и хистолошки обработени препарати и интравиталната структура на егото.Хистолошки егото се разликува како протеинска течна супстанца - нуклеарен сок, во која се потопени повеќе цврсти елементи - деликатна, слабо обоена мрежа од најфините нишки, т.н. лининска или ахроматска мрежа, како и грутки и зрна се многу различни формии вредности кои се многу различни кај поединецот I. Овие зрна, интензивно воочуваат хист. се назначени бои морфолошки концептхроматин. Во зависност од способноста за боење со кисели или базни бои, се разликуваат базен и оксихроматин. Покрај горенаведените формации, јадрото содржи јасно разграничено и исто така интензивно обоено тело-нуклеолус. Бројот и големината на јадрата значително се разликуваат. Прашање за физичко-хемиски структурата на живото јас не може да се смета во сегашното време како конечно решена. Според некои, јајцето е оптички празно, без каква било структура, акумулација на протеински тела во колоидна состојба; според други, кога се набљудува in vivo, можно е да се открие многу деликатна фиброзна структура во јајцето (P.I. Zhivago ). Во хем. во однос на Ya.тоа е сложена мешавина на протеински материи 70"супстанции, меѓу кои преовладуваат нуклеопротеините богати со фосфор. Клетката претрпува многу значајни промени во текот на процесот на делба, кој секогаш и претходи на клеточната делба; Овие промени се особено големи во процесот кариокинеза(види), кога хроматинската супстанција на хромозомот добива форма на посебни, јасно разграничени делови од хромозомите. Физиолошко значење Ya е многу јасно илустрирано со експериментите на мерогонија, т.е., сечење на ќелија на делови со создавање на нуклеарни и ненуклеарни фрагменти. Во овој случај, одржливи се само областите опремени со фрагмент од клетката.Клетката очигледно ја контролира целокупната регулација на ензимските процеси во клетката, како и учеството во регенеративните процеси. Ова е илустрирано на пр. податоци од Клебс, кој ја покажал миграцијата на клетките во растенијата кон оштетените и регенерирачките области на клетката. Хромозомите присутни во јадрото се сметаат за носители на наследен материјал. Кај протозоите се разликува генеративно (микронуклеус) и соматско (макронуклеус) јас.Широката распространетост на нуклеарната материја укажува на нејзината висока вредностЗА 6 IOL. Процеси.С. Залкпнд.