Nucleus - vad är det inom biologi? Vad är kärnan - stort medicinskt uppslagsverk

I vilken huvuddelen av det genetiska materialet är koncentrerat.

Två viktiga processer äger rum i kärnan. Den första av dem är syntesen av själva genetiska materialet, under vilken mängden DNA i kärnan fördubblas (om DNA och RNA, se). Denna process är nödvändig så att de två döttrarna under efterföljande delning () har samma mängd genetiskt material. Den andra processen är produktionen av alla typer av RNA-molekyler, som migrerar in i cytoplasman och ger den syntes som är nödvändig för livet.

Kärnan skiljer sig från den omgivande cytoplasman i sitt brytningsindex. Det är därför det kan ses levande, men vanligtvis används speciella färgämnen för att identifiera och studera kärnan. Det ryska namnet "kärna" återspeglar den sfäriska formen som är mest karakteristisk för denna organell. Sådana kärnor kan ses i levern, nerverna, men i glatt muskulatur och epitelkärnor är de ovala. Det finns kärnor av mer bisarra former.

De kärnor som är mest olika till formen består av samma komponenter, det vill säga de har en gemensam strukturplan. I kärnan finns: kärnhölje, kromatin (kromosomalt material), nukleolus och kärnjuice (se bild). Varje nukleär komponent har sin egen struktur, sammansättning och funktion.

Kärnhöljet innefattar två membran som är belägna på något avstånd från varandra. Utrymmet mellan membranen i kärnhöljet kallas perinukleärt. Kärnmembranet har hål som kallas porer. Men de är inte ände till ände, utan fyllda med speciella proteinstrukturer som kallas kärnporkomplexet. Genom porer lämnar RNA-molekyler kärnan in i cytoplasman och rör sig mot dem in i kärnan. Själva kärnhöljesmembranen säkerställer diffusion av lågmolekylära föreningar i båda riktningarna.

Kromatin (från det grekiska ordet chroma - färg, färg) är ett ämne som är mycket mindre kompakt i interfaskärnan än under. När de färgas målas de ljusare än andra strukturer.

I levande kärnor är kärnan tydligt synlig. Den har utseendet av en rund eller oregelbundet formad kropp och sticker tydligt ut mot bakgrunden av en ganska homogen kärna. Nukleolen är en formation som sker i kärnan på de som är involverade i syntesen av RNA-ribosomer. Regionen som bildar kärnan kallas nukleolarorganisatören. Inte bara RNA-syntes sker i nukleolen, utan också sammansättningen av ribosomala subpartiklar. Antalet nukleoler och deras storlekar kan variera. Produkterna av aktiviteten av kromatin och nukleolus kommer initialt in i kärnsaften (karyoplasman).

För och kärnan är absolut nödvändig. Om huvuddelen av cytoplasman är experimentellt separerad från kärnan, kan denna cytoplasmatiska klump (cyplast) existera utan kärna i bara några dagar. Kärnan, omgiven av den smalaste kanten av cytoplasman (karyoplast), behåller helt sin livskraft, vilket gradvis säkerställer återställandet av organeller och den normala volymen av cytoplasman. Vissa specialiserade sig dock

Artiklar och Lifehacks

Många har hört, läst eller till och med sett menyalternativet "Kernel" på sin surfplatta. Men vad är kärnan i en surfplatta Få människor vet varför det behövs och vad det gör. På grund av bristande kunskap är vissa användare rädda för att uppdatera sina enheter. Låt oss ta reda på det och överbrygga kunskapsklyftan. Och det ska vi berätta om senare.

Kärnan i surfplattan: varför är det?

Alla operativsystem har en kärna. Och Windows och MacOS och Linux och Android. Kärnan innehåller den grundläggande nödvändiga firmware för att styra enheten. Det är kärnprogrammen som bearbetar sensorn, styr processorn och alla andra komponenter på surfplattan. Kärnan i surfplattan innehåller alla drivrutiner och filer som behövs på den lägsta hanteringsnivån.

Tablettens kärna är byggd på operativsystemet Linux. Google beslutade att Linux-kärnan skulle minska utrymmet som upptas av enhetens interna minne, bli bättre optimerad och ha färre konflikter med hårdvaran. Utvecklarna av Android OS har placerat allt som behövs i kärnan. På grund av kärnan kan du använda Wi-Fi, GPS, Bluetooth.

Alla operativsystem för din surfplatta innehåller sin egen kärna, modifierad av enhetstillverkaren. Detta beror på att varje tillverkare använder olika komponenter i sina surfplattor, såväl som sina egna grafiska skal.

I nya kärnuppdateringar lägger tillverkaren antingen till nya funktioner eller fixar buggar, men optimerar oftast helt enkelt kärnans funktion. Kärnuppdateringar kan släppas vid andra tidpunkter än uppdateringar till hela operativsystemet. Och frågan om det är helt irrelevant.

Lager och anpassade kärnor för surfplattor

I lagerkärnor försöker tillverkaren begränsa möjligheten att kontrollera hårdvaruegenskaper så mycket som möjligt. Dessa inkluderar till exempel ändring av processorns arbetsfrekvens. Detta är förståeligt, för utan mycket förståelse kan användaren överklocka processorn så mycket att den kommer att misslyckas.

Hantverkare redigerar eller skriver om kärnorna. Som ett resultat kan surfplattans ägare överklocka sina huvud- och grafikprocessorer eller omvänt minska driftsfrekvensen för längre batteritid. Fördelen med anpassade kärnor är att de vanligtvis innehåller nyare drivrutiner och ett nyare Linux.

I slutet av artikeln kommer vi kort att svara på frågan om vad som är kärnan i en surfplatta. Kärnan är en uppsättning program för att hantera hårdvarukomponenter och möjligheten för andra program att arbeta med själva elektroniken.

Den genetiska informationen från en eukaryot cell lagras i en speciell dubbelmembranorganell - kärnan. Den innehåller mer än 90% av DNA.

Strukturera

Uppfattningen om vad en kärna är inom biologin och vilka funktioner den fyller stärktes i vetenskapssamfundet först i början av 1800-talet. Kärnan observerades dock först i laxceller av naturforskaren Antonie van Leeuwenhoek redan på 1670-talet. Termen föreslogs av botanikern Robert Brown 1831.

Kärnan är den största organellen i cellen (upp till 6 µm), vilket består av tre delar:

  • dubbelt membran;
  • nukleoplasma;
  • nukleolus.

Ris. 1. Inre struktur av kärnan.

Kärnan är separerad från cytoplasman av ett dubbelt membran som har porer genom vilka selektiv transport av ämnen in i cytoplasman och tillbaka sker. Utrymmet mellan de två membranen kallas perinukleärt. Det inre skalet är fodrat från insidan med en kärnmatris, som spelar rollen som ett cytoskelett och ger strukturellt stöd för kärnan. Matrisen innehåller kärnskiktet, som är ansvarigt för bildandet av kromatin.

Under membranskalet finns en trögflytande vätska som kallas nukleoplasma eller karyoplasma.
Det innehåller:

  • kromatin, bestående av protein, DNA och RNA;
  • individuella nukleotider;
  • nukleinsyror;
  • proteiner;
  • vatten;
  • joner.

Enligt densiteten av kromatin vridning kan vara av två typer:

TOP 3 artiklarsom läser med detta

  • eukromatin - dekondenserat (löst) kromatin i en icke-delande kärna;
  • heterokromatin - kondenserat (tätt vridet) kromatin i den delande kärnan.

En del av kromatinet är alltid i ett vridet tillstånd, och en del är i ett fritt tillstånd.

Ris. 2. Kromatin.

Heterokromatin brukar kallas en kromosom. Kromosomer är tydligt synliga under ett mikroskop under mitotisk celldelning. Uppsättningen av egenskaper hos kromosomerna (storlek, form, antal) kallas en karyotyp. Karyotypen inkluderar autosomer och gonosomer. Autosomer bär information om egenskaperna hos en levande organism. Gonosomer bestämmer kön.

Det yttre membranet passerar in i det endoplasmatiska reticulum eller reticulum (ER) och bildar veck. På ytan av ER-membranet finns ribosomer som ansvarar för proteinbiosyntesen.

Nukleolen är en tät struktur utan membran. I huvudsak är detta ett komprimerat område av nukleoplasma med kromatin. Består av ribonukleoproteiner (RNP). Här sker syntesen av ribosomalt RNA, kromatin och nukleoplasma. Kärnan kan innehålla flera små nukleoler. Nukleolen upptäcktes först 1774, men dess funktioner blev kända först i mitten av 1900-talet.

Ris. 3. Nukleolus.

Röda blodkroppar från däggdjur och växtsilrörsceller innehåller ingen kärna. Trästrimmiga muskelceller innehåller flera små kärnor.

Funktioner

Kärnans huvudfunktioner är:

  • kontroll av alla celllivsprocesser, inklusive proteinsyntes;
  • syntes av vissa proteiner, ribosomer, nukleinsyror;
  • lagring av genetiskt material;
  • överföring av DNA till efterföljande generationer under delning.

En cell utan kärna dör. Men celler med en transplanterad kärna återfår livsduglighet genom att ta emot den genetiska informationen från donatorcellen.. Totalt antal mottagna betyg: 189.

Nuförtiden anses den lägsta acceptabla standarden för att utrusta mer eller mindre seriös datorutrustning vara närvaron av en dubbelkärnig processor. Dessutom är denna parameter relevant även för mobila datorer, surfplattor och välrenommerade smartphone-kommunikatörer. Därför kommer vi att ta reda på vilken typ av kärnor dessa är och varför det är viktigt för alla användare att veta om dem.

Kärnan i enkla ord

Det första chippet med dubbla kärnor, avsett specifikt för masskonsumtion, dök upp i maj 2005. Produkten hette Pentium D (tillhörde formellt Pentium 4-serien). Tidigare användes liknande strukturella lösningar på servrar och för specifika ändamål infogades de inte i persondatorer.

Generellt sett är själva processorn (mikroprocessor, CPU, centralenhet, centralenhet, CPU) en kristall på vilken miljarder mikroskopiska transistorer, motstånd och ledare appliceras med hjälp av nanoteknik. Sedan sprutas guldkontakter, "stenen" monteras i chipkroppen och sedan integreras allt detta i chipsetet.

Föreställ dig nu att två sådana kristaller är installerade inuti mikrokretsen. På samma substrat, sammankopplade och fungerar som en enda enhet. Detta är diskussionens två kärnämnen.

Naturligtvis är två "sten" inte gränsen. I skrivande stund anses en PC utrustad med ett chip med fyra kärnor vara kraftfull, utan att räkna med datorresurserna på grafikkortet. Tja, tack vare AMDs ansträngningar använder servrar redan så många som sexton.

Terminologi nyanser

Varje tärning har vanligtvis sin egen L1-cache. Men om de har en gemensam andranivå, är det fortfarande en mikroprocessor och inte två (eller flera) oberoende.

En kärna kan kallas en fullfjädrad separat processor endast om den har sin egen cache på båda nivåerna. Men detta är bara nödvändigt för användning på mycket kraftfulla servrar och alla typer av superdatorer (forskarnas favoritleksaker).

Men "Task Manager" i Windows OS eller "System Monitor" i GNU/Linux kan visa kärnor som processorer. Jag menar, CPU 1 (CPU 1), CPU 2 (CPU 2) och så vidare. Låt inte detta vilseleda dig, för programmets plikt är inte att förstå de tekniska och arkitektoniska nyanserna, utan bara att interaktivt visa laddningen av var och en av kristallerna.

Detta innebär att vi smidigt går vidare till just denna laddning och i allmänhet till frågor om lämpligheten av fenomenet som sådant.

Varför är detta nödvändigt?

Ett antal kärnor som skiljer sig från en är främst avsedda för att parallellisera de uppgifter som utförs.

Låt oss säga att du slår på din bärbara dator och läser webbplatser på World Wide Web. Skript med vilka moderna webbsidor helt enkelt obscent överbelastas (förutom mobilversioner) kommer att bearbetas av endast en kärna. Hundra procent av belastningen kommer att falla på den om något dåligt gör webbläsaren galen.

Den andra kristallen kommer att fortsätta att fungera i normalt läge och gör att du kan hantera situationen - öppna åtminstone "System Monitor" (eller en terminalemulator) och avsluta det galna programmet med kraft.

Det är förresten i "System Monitor" som du med egna ögon kan se vilken programvara som plötsligt har gått av stapeln och vilken av "stenarna" som får kylaren att yla desperat.

Vissa program är initialt optimerade för flerkärniga processorarkitektur och skickar omedelbart olika dataströmmar till olika kristaller. Tja, vanliga ansökningar behandlas enligt principen "en tråd - en kärna".

Det vill säga prestandavinsten kommer att märkas om mer än en tråd körs samtidigt. Tja, eftersom nästan alla operativsystem är multitasking, kommer den positiva effekten av parallellisering att dyka upp nästan konstant.

Hur man lever med det

När det gäller datorteknik för konsumenter är single-core chips idag främst ARM-processorer i enkla telefoner och miniatyrmediaspelare. Enastående prestanda från sådana enheter krävs inte. Det maximala är att starta webbläsaren Opera Mini, en ICQ-klient, ett enkelt spel och andra opretentiösa applikationer i Java.

Allt annat, till och med med de billigaste tabletterna, måste ha minst två kristaller i chippet, som det står i ingressen. Köp dessa saker. Åtminstone baserat på övervägandena att nästan all användarprogramvara snabbt blir fetare, förbrukar mer och mer systemresurser, så en kraftreserv kommer inte att skada alls.

Tidigare publikationer: