Что хранится в ячейках памяти
Обновлено: 04.07.2024
Прежде чем рассматривать работу процессора компьютера, необходимо изучить, как компьютер может хранить данные. Здесь мы расскажем, как это работает.
Поделиться этой публикацией
Прежде чем рассматривать работу процессора компьютера, необходимо изучить, как компьютер может хранить данные. Здесь мы расскажем, как это работает.
Выше приведена схема ячейки памяти, состоящей из транзистора и конденсатора (компонента, способного удерживать электрический заряд). Транзистор позволяет заряжать конденсатор. Полностью заряженный конденсатор будет представлять 1 , а разряженный конденсатор будет представлять 0 .
Эти ячейки памяти можно расположить в виде сетки. Например, на приведенной ниже диаграмме они расположены в виде сетки, состоящей из восьми ячеек памяти. Можно получить доступ к любой из этих ячеек и записать в ячейку памяти 1 или 0.
Поскольку доступ к любой конкретной ячейке памяти может осуществляться случайным образом, это называется оперативной памятью, или сокращенно ОЗУ.
Хотите продолжать
учиться?
Как работают компьютеры: Демистификация вычислений
На самом деле существует много разных типов ячеек памяти и много разных типов ОЗУ. Однако вам не нужно беспокоиться о деталях, поэтому вы можете думать об оперативной памяти как о таблице чисел.
И точно так же, как с транзисторами в наших ЦП, вы можете получить миллиарды ячеек памяти в модуле оперативной памяти, таком как показанный ниже.
Большинству настольных и портативных компьютеров для работы требуется один или несколько модулей оперативной памяти, подключенных к материнской плате. Компьютеры обычно поставляются с уже установленными модулями, но вы также можете увеличить объем ОЗУ, заменив этот модуль или поместив дополнительные модули ОЗУ в дополнительные слоты на материнской плате.
Хотите продолжить обучение?
Как работают компьютеры: Демистификация вычислений
Поделиться этой публикацией
Как работают компьютеры: Демистификация вычислений
Как работают компьютеры: Демистификация вычислений
Наша цель — изменить доступ к образованию.
Мы предлагаем широкий выбор курсов от ведущих университетов и учреждений культуры со всего мира. Они предоставляются поэтапно и доступны на мобильных устройствах, планшетах и компьютерах, поэтому вы можете использовать обучение в своей жизни.
Мы считаем, что обучение должно быть приятным, социальным опытом, поэтому наши курсы дают возможность обсудить то, что вы изучаете, с другими людьми, помогая вам делать новые открытия и формировать новые идеи.
Вы можете открыть новые возможности с неограниченным доступом к сотням кратких онлайн-курсов в течение года, подписавшись на наш безлимитный пакет. Расширяйте свои знания вместе с ведущими университетами и организациями.
Зарегистрируйтесь, чтобы получать обновления
Создайте учетную запись, чтобы получать нашу рассылку новостей, рекомендации курсов и рекламные акции.
< бр />
Напротив, память с последовательным доступом (SAM) хранит данные в виде набора ячеек памяти, доступ к которым возможен только последовательно (как на кассете). Если данных нет в текущем местоположении, проверяется каждая ячейка памяти до тех пор, пока не будут найдены нужные данные. SAM очень хорошо работает с буферами памяти, где данные обычно хранятся в том порядке, в котором они будут использоваться (например, память буфера текстур на видеокарте). С другой стороны, к данным RAM можно обращаться в любом порядке.
ОЗУ — это, по сути, кратковременная память вашего компьютера. Подобно микропроцессору, микросхема памяти представляет собой интегральную схему (ИС), состоящую из миллионов транзисторов и конденсаторов. В самой распространенной форме компьютерной памяти, динамической памяти с произвольным доступом (DRAM), транзистор и конденсатор объединены в пару для создания ячейки памяти, которая представляет один бит данных. Конденсатор содержит бит информации — 0 или 1 (информацию о битах см. в разделе «Как работают биты и байты»). Транзистор действует как переключатель, который позволяет схеме управления на микросхеме памяти считывать показания конденсатора или изменять его состояние.
Конденсатор похож на маленькое ведро, в котором могут храниться электроны. Чтобы сохранить 1 в ячейке памяти, ведро заполняется электронами. Чтобы сохранить 0, он очищается. Проблема с ведром конденсатора в том, что он протекает. За несколько миллисекунд полное ведро становится пустым. Поэтому, чтобы динамическая память работала, либо ЦП, либо контроллер памяти должны прийти и перезарядить все конденсаторы, удерживающие 1, прежде чем они разрядятся. Для этого контроллер памяти считывает память, а затем записывает ее обратно. Эта операция обновления выполняется автоматически тысячи раз в секунду.
Конденсатор в ячейке памяти динамического ОЗУ похож на дырявое ведро. Его необходимо периодически обновлять, иначе он разрядится до 0. Именно благодаря этой операции обновления динамическая оперативная память получила свое название. Динамическая оперативная память должна постоянно обновляться динамически, иначе она забудет, что в ней находится. Недостатком всего этого обновления является то, что оно требует времени и замедляет работу памяти.
В этой статье вы узнаете все о том, что такое оперативная память, какой тип вам следует купить и как ее установить.
Ячейки памяти и DRAM
Память состоит из битов, расположенных в двумерной сетке.
На этом рисунке красные ячейки представляют собой единицы, а белые ячейки — нули. В анимации выбирается столбец, а затем записываются строки для записи данных в определенный столбец.
Ячейки памяти выгравированы на кремниевой пластине в виде массива столбцов (битовых строк) и строк (словных строк). Пересечение строки битов и строки слов составляет адрес ячейки памяти.
DRAM работает, отправляя заряд через соответствующий столбец (CAS), чтобы активировать транзистор в каждом бите в столбце. При записи строки строки содержат состояние, в котором должен находиться конденсатор. При чтении датчик-усилитель определяет уровень заряда в конденсаторе. Если оно превышает 50 процентов, оно читается как 1; в противном случае он считывает его как 0. Счетчик отслеживает последовательность обновления на основе того, к каким строкам и в каком порядке осуществлялся доступ. Время, необходимое для всего этого, настолько мало, что выражается в наносекундах (миллиардных долях секунды). Скорость чипа памяти 70 нс означает, что полное считывание и перезарядка каждой ячейки занимает 70 наносекунд.
Сами по себе ячейки памяти были бы бесполезны, если бы не было какого-то способа получать и извлекать информацию из них. Итак, ячейки памяти имеют целую инфраструктуру поддержки других специализированных схем. Эти схемы выполняют такие функции, как:
- Идентификация каждой строки и столбца (выбор адреса строки и выбор адреса столбца)
- Отслеживание последовательности обновления (счетчик)
- Чтение и восстановление сигнала с ячейки (усилитель считывания)
- Сообщение ячейке о том, должна ли она заряжаться или нет (разрешение записи)
Другие функции контроллера памяти включают ряд задач, в том числе определение типа, скорости и объема памяти, а также проверку на наличие ошибок.
Статическая оперативная память работает иначе, чем DRAM. Мы рассмотрим, как это сделать, в следующем разделе.
Статическая оперативная память использует совершенно другую технологию. В статической ОЗУ форма триггера содержит каждый бит памяти (подробности о триггерах см. в разделе «Как работает логическая логика»). Триггер для ячейки памяти состоит из четырех или шести транзисторов вместе с некоторой проводкой, но его никогда не нужно обновлять. Это делает статическое ОЗУ значительно быстрее, чем динамическое ОЗУ. Однако из-за большего количества частей статическая ячейка памяти занимает на кристалле гораздо больше места, чем ячейка динамической памяти. Следовательно, вы получаете меньше памяти на чип, а это увеличивает его цену.
Статическая оперативная память — это быстро и дорого, а динамическая — дешевле и медленнее. Таким образом, статическая оперативная память используется для создания чувствительного к скорости кэша процессора, а динамическая оперативная память формирует больший объем системной оперативной памяти.
Микросхемы памяти в настольных компьютерах изначально использовали конфигурацию контактов, называемую двухрядным корпусом (DIP). Эта конфигурация контактов может быть впаяна в отверстия на материнской плате компьютера или вставлена в гнездо, припаянное к материнской плате. Этот метод хорошо работал, когда компьютеры обычно работали с оперативной памятью в несколько мегабайт или меньше, но по мере роста потребности в памяти увеличивалось и количество микросхем, которым требовалось место на материнской плате.
Решением было размещение микросхем памяти вместе со всеми вспомогательными компонентами на отдельной печатной плате (PCB), которую затем можно было подключить к специальному разъему (блоку памяти) на материнской плате. В большинстве этих микросхем используется конфигурация выводов J-выводов с небольшим контуром (SOJ), но довольно много производителей также используют конфигурацию с тонким корпусом с малым контуром (TSOP). Ключевое различие между этими новыми типами выводов и исходной конфигурацией DIP заключается в том, что микросхемы SOJ и TSOP монтируются на печатной плате. Другими словами, контакты припаяны непосредственно к поверхности платы, а не вставляются в отверстия или гнезда.
Чипы памяти обычно доступны только в составе платы, которая называется модулем. При покупке памяти на многих модулях можно увидеть отдельные микросхемы памяти.
В следующем разделе мы рассмотрим некоторые другие распространенные типы оперативной памяти.
Ниже приведены некоторые распространенные типы оперативной памяти:
Виды плат и разъемов, используемых для оперативной памяти в настольных компьютерах, изменились за последние несколько лет. Первые типы были проприетарными, а это означает, что разные производители компьютеров разрабатывали платы памяти, которые будут работать только с их конкретными системами.
Затем появилась SIMM, что означает одиночный встроенный модуль памяти. Эта плата памяти использовала 30-контактный разъем и имела размер около 3,5 x 0,75 дюйма (около 9 x 2 см). В большинстве компьютеров SIMM приходилось устанавливать парами с одинаковой емкостью и скоростью. Это связано с тем, что ширина шины превышает размер одной SIMM.
По мере роста скорости и пропускной способности процессоров отрасль приняла новый стандарт модулей памяти с двухрядным расположением выводов (DIMM). Модули DIMM различаются по емкости и могут устанавливаться по отдельности, а не парами.
Некоторые бренды ноутбуков используют ОЗУ на основе конфигурации модуля памяти SODIMM с двумя рядами контактов. Карты SODIMM маленькие, примерно 2 x 1 дюйм (5 x 2,5 см) и имеют 144 или 200 контактов. Емкость варьируется от 2 до 32 ГБ на модуль. В некоторых субноутбуках используются модули DIMM еще меньшего размера, известные как MicroDIMM. Промышленность переходит на маломощные модули DDR4 в более тонких и легких ноутбуках, потому что они потребляют меньше энергии и более компактны. К сожалению, их приходится припаивать, а это означает, что обычный пользователь не может заменить оригинальную оперативную память.
Большая часть доступной сегодня памяти отличается высокой надежностью. В большинстве систем контроллер памяти просто проверяет наличие ошибок при запуске и полагается на это. Микросхемы памяти со встроенной проверкой ошибок обычно используют метод проверки на наличие ошибок, известный как контроль четности. Чипы четности имеют дополнительный бит на каждые 8 бит данных. Принцип работы паритета прост. Давайте сначала посмотрим на четность.
Когда 8 битов в байте принимают данные, чип суммирует общее количество единиц. Если общее количество единиц нечетное, бит четности устанавливается в 1. Если общее количество четно, бит четности устанавливается в 0. Когда данные считываются обратно из битов, общее количество снова суммируется и сравнивается к биту четности. Если сумма нечетная, а бит четности равен 1, то данные считаются достоверными и отправляются в ЦП. Но если сумма нечетная, а бит четности равен 0, чип знает, что где-то в 8 битах есть ошибка, и сбрасывает данные. Нечетная четность работает так же, но бит четности устанавливается в 1, когда общее количество единиц в байте четное.
Проблема с контролем четности заключается в том, что он обнаруживает ошибки, но ничего не делает для их исправления. Если байт данных не соответствует своему биту четности, данные отбрасываются, и система повторяет попытку. Компьютеры в критических позициях нуждаются в более высоком уровне отказоустойчивости. Высокопроизводительные серверы часто имеют форму проверки ошибок, известную как код исправления ошибок (ECC). Как и контроль четности, ECC использует дополнительные биты для контроля данных в каждом байте. Разница в том, что ECC использует для проверки ошибок несколько битов — сколько зависит от разрядности шины — вместо одного. Память ECC использует специальный алгоритм не только для обнаружения однобитовых ошибок, но и для их исправления. Память ECC также обнаружит случаи сбоя более чем одного бита данных в байте. Такие сбои очень редки, и их нельзя исправить даже с помощью ECC.
В большинстве продаваемых компьютеров используются микросхемы памяти без контроля четности. Эти микросхемы не обеспечивают какой-либо встроенной проверки ошибок, а вместо этого полагаются на контроллер памяти для обнаружения ошибок.
Сколько оперативной памяти вам нужно?
Говорят, что у вас никогда не будет достаточно денег, и то же самое относится и к оперативной памяти, особенно если вы много работаете с графикой или играете.Наряду с самим ЦП, оперативная память является наиболее важным фактором производительности компьютера. Если у вас ее недостаточно, добавление оперативной памяти может иметь большее значение, чем установка нового процессора!
Если ваша система медленно реагирует или постоянно обращается к жесткому диску, вам необходимо добавить больше оперативной памяти. Если вы используете Windows 10, Microsoft рекомендует 1 ГБ в качестве минимального требования к ОЗУ для 32-разрядной версии и 2 ГБ для 64-разрядной версии. Если вы переходите на Windows 11, вам потребуется не менее 4 ГБ. Если вы используете Mac с MacOS 11 (Big Sur), вам также потребуется 4 ГБ.
Linux хорошо работает на системах с низкими системными требованиями, включая оперативную память. Xubuntu, одному из популярных дистрибутивов Linux с низкими требованиями, требует всего 512 МБ ОЗУ. Xubuntu использует облегченную среду рабочего стола Xfce, которая также работает с другими дистрибутивами Linux. Конечно, есть дистрибутивы Linux с более высокими системными требованиями.
Независимо от того, какую операционную систему вы используете, помните, что минимальные требования рассчитаны для нормального использования — доступ в Интернет, обработка текстов, стандартные домашние/офисные приложения и легкие развлечения. Если вы занимаетесь автоматизированным проектированием (САПР), трехмерным моделированием/анимацией или тяжелой обработкой данных, или если вы серьезный геймер, вам потребуется больше оперативной памяти. Вам также может понадобиться больше оперативной памяти, если ваш компьютер действует как сервер (веб-страницы, база данных, приложение, FTP или сеть).
Другой вопрос заключается в том, сколько видеопамяти вы хотите на своей видеокарте. Почти все карты, которые вы можете купить сегодня, имеют не менее 12-16 МБ оперативной памяти. Обычно этого достаточно для работы в обычной офисной среде. Вам, вероятно, следует инвестировать в видеокарту более высокого класса, если вы хотите сделать что-либо из следующего:
- Играть в реалистичные игры
- Снимать и редактировать видео
- Создание трехмерной графики
- Работайте в полноцветной среде с высоким разрешением.
- Создание полноцветных иллюстраций
При покупке видеокарт помните, что ваш монитор и компьютер должны поддерживать выбранную вами карту.
Как установить оперативную память
В большинстве случаев установка оперативной памяти – это очень простая и понятная процедура. Главное — провести исследование. Вот что вам нужно знать:
- Сколько у вас оперативной памяти
- Сколько оперативной памяти вы хотите добавить
- Форм-фактор
- Тип оперативной памяти
- Необходимые инструменты
- Гарантия
- Куда это идет?
Оперативная память обычно продается плотностью, кратной 2 гигабайтам: 2, 4, 8, 16, 32. Другими словами, модуль одного типоразмера, но на одной плате может быть разное количество памяти. Например, если ваш компьютер имеет 8 ГБ, а вам нужно 16 ГБ общей оперативной памяти, вам следует купить модуль с плотностью 8 ГБ.
После того, как вы узнаете, сколько оперативной памяти вам нужно, проверьте, какой форм-фактор (тип карты) вам нужно купить. Вы можете найти это в руководстве, прилагаемом к вашему компьютеру, или вы можете связаться с производителем. Важно понимать, что ваши возможности зависят от конструкции вашего компьютера. Большинство компьютеров, продаваемых для обычного домашнего/офисного использования, имеют слоты DIMM. Высокопроизводительные системы переходят на технологию RIMM, которая со временем перейдет и на стандартные настольные компьютеры. Поскольку слоты DIMM и RIMM очень похожи, будьте очень осторожны, чтобы убедиться, что вы знаете, какой тип используется в вашем компьютере. Установка карты неправильного типа в слот может привести к повреждению системы и выходу карты из строя.
Вам также необходимо знать, какой тип оперативной памяти требуется. Некоторым компьютерам для работы требуются очень специфические типы оперативной памяти. Например, ваш компьютер может работать только с 60-70 нс четностью EDO RAM. Большинство компьютеров не настолько ограничены, но у них есть ограничения. Для оптимальной производительности ОЗУ, которое вы добавляете на свой компьютер, также должно соответствовать существующему ОЗУ по скорости, четности и типу.
Кроме того, некоторые компьютеры поддерживают двухканальную конфигурацию ОЗУ либо в качестве опции, либо в качестве требования. Двухканальные модули ОЗУ устанавливаются согласованными парами, поэтому, если установлена карта ОЗУ на 512 МБ, рядом с ней устанавливается еще одна карта на 512 МБ. Если двухканальная конфигурация не является обязательной, установка ОЗУ согласованными парами повышает производительность некоторых приложений.
Ваш компьютер настроен только на определенный объем памяти. Существует ограниченное количество слотов памяти, и в зависимости от вашей машины вы можете быть ограничены модулем плотности 8 ГБ, даже если производитель выпускает модуль 16 или 32 ГБ. Или, в некоторых случаях, ваш компьютер может позволить вам обновить оперативную память, которая была установлена на заводе. Если у вас есть машина с 4 ГБ сменной оперативной памяти, но эта машина может принять 16 ГБ, вы можете купить два модуля по 8 ГБ и заменить модуль на 4 ГБ.
Некоторые производители — как компьютеров, так и памяти — предлагают на своих веб-сайтах мастер, в котором вы можете ввести модель своего компьютера, чтобы помочь вам определить, какой тип памяти вам нужно установить.Проверьте системные настройки на вашем компьютере, чтобы узнать, сколько памяти установлено. Как только вы узнаете, сколько слотов есть и сколько памяти он может принять, вы можете решить, сколько памяти купить. Некоторые производители припаивают базовую память на место, но в противном случае вы можете удалить карту памяти меньшего размера и заменить ее на карту большего размера.
Заранее зная конфигурацию своего компьютера, вы сможете избежать разочарований при покупке модулей памяти. Обнаружение того, что вы не можете использовать то, что вы купили, после того, как вы открыли свой компьютер, может быть очень, очень раздражающим.
Прежде чем открывать компьютер, ознакомьтесь с лицензионным соглашением с конечным пользователем, чтобы убедиться, что при этом вы не аннулируете гарантию. Некоторые производители запечатывают корпус и просят, чтобы клиент установил ОЗУ уполномоченным специалистом. Если вы готовы открыть корпус, выключите и отсоедините компьютер от сети. Заземлите себя, используя антистатическую прокладку или браслет для снятия статического электричества. В зависимости от вашего компьютера вам может понадобиться отвертка или гаечный ключ, чтобы открыть корпус. Некоторые настольные системы поставляются в корпусах без инструментов, в которых используются винты с накатанной головкой или простая защелка. С ноутбуками часто сложнее.
Фактическая установка модуля памяти обычно не требует никаких инструментов. Оперативная память устанавливается в ряд слотов на материнской плате, известных как банк памяти. Модуль памяти имеет вырез на одном конце, поэтому вы не сможете вставить его в неправильном направлении.
Для SIMM и некоторых модулей DIMM вы устанавливаете модуль, помещая его в слот примерно под углом 45 градусов, а затем проталкивая его вперед, пока он не станет перпендикулярным материнской плате, а небольшие металлические зажимы на каждом конце не защелкнутся. Если зажимы не фиксируются должным образом, убедитесь, что выемка находится на правильном конце, а карта надежно закреплена. Многие модули DIMM не имеют металлических зажимов; они полагаются на трение, чтобы удерживать их на месте. Опять же, просто убедитесь, что модуль надежно закреплен в слоте. Прочтите инструкции к вашей материнской плате.
После установки модуля закройте корпус, снова подключите компьютер и включите его. Когда компьютер запускает POST («самопроверка при включении»), он должен автоматически распознать память, но для этого может потребоваться несколько перезагрузок. Вот и все!
Что такое переменная в программировании? Как мыслят компьютеры, когда они представляют собой всего лишь набор крошечных электрических токов на чипе? Как числа помещаются в ячейки памяти компьютера?
Программирование по сравнению с электронными таблицами
Электрические токи
Компьютер — это просто электрический ток на микросхеме.
Если электричество проходит через ток, мы называем это 1. Если через него не проходит электричество, мы называем это 0.
Все — операционные системы, программы, видео — построено из этих нулей и единиц.
Каждый «текущий» называется битом. Бит содержит либо 0, либо 1.
Мы поговорим о двоичных числах в другой лекции.
Компьютеры понимают числа, а не слова. 0 с и 1 с. Но люди не так хороши с нулями и единицами.
Языки программирования высокого уровня и переменные
Java, Python, C и Ruby являются примерами языков программирования высокого уровня.
Языки программирования высокого уровня позволяют использовать символические имена вместо нулей и единиц.
Память компьютера представляет собой непрерывную последовательность слотов или ячеек памяти. Все типы данных — целые числа, числа с плавающей запятой, строки символов, логические значения — могут храниться в ячейках памяти.
Переменная — это именованная ячейка памяти.
Мы называем это переменной, потому что значение в ячейке может меняться.
Ячейки памяти могут быть разного размера: 8 бит, 16 бит, 32 бит, 64 бит. Ячейки разного размера используются для хранения разных типов данных.
Ячейка из 8 бит называется байтом.
Целое число – это целое число. Целое число обычно хранится в 4 байтах или 32 битах.
Число с плавающей запятой – это число с десятичной точкой, например 34,56. Число с плавающей запятой хранится в 8 байтах.
Символ — это символ на клавиатуре. Символ обычно хранится в 2 байтах. ASCII и Unicode — это протоколы преобразования символов в числа.
Компьютеры присваивают адреса ячейкам в памяти. Большинство систем памяти имеют побайтовую адресацию: каждому байту присваивается адрес, начиная с 0.
Вопрос. К какому биту относится адрес 22?
Заявление о назначении
Обычный оператор программы — это оператор присваивания, подобный следующему:
Это означает "поместить число 10000 в ячейку памяти с именем "основной". Система отслеживает соответствие между именем переменной и ячейкой памяти. В языках высокого уровня программисту не нужно беспокоиться о фактическом адресе переменной. переменная.
"принципал" может быть сопоставлен с адресом 8342.Тогда приведенный выше оператор присваивания будет означать:
поместите 10000 в ячейку памяти 8342
Знак = в операторе присваивания не означает равенство. Это означает «назначено». Мы говорим: «переменный принцип присвоен 10000». Утверждение типа:
может сбить с толку начинающих программистов. Это означает: основной ячейке памяти присваивается ее текущее значение плюс один.
Правое выражение оператора присваивания ‘=’ сначала оценивается, а затем помещается в ячейку памяти, обозначенную левой переменной. В нашем образце мы сначала оцениваем правую часть, «главная + 1».
Частью оценки является выборка значений переменных. В этом случае текущее значение принципала равно 10000 (из первого оператора присваивания). Таким образом, мы оцениваем выражение правой части как 10000+1=10001. Затем это значение помещается в основную переменную.
Вот упрощенный пример того, что происходит при выполнении программы:
Программный код
Память
Таблица символов
Вопросы в классе
<р>1. Почему адреса в таблице обозначены как 0,4,12 вместо 0,1,2. <р>2. Учитывая «трассировку», показанную выше в качестве примера, покажите основную память и таблицу символов после выполнения следующего: <р>3. Показанная основная память слишком упрощена. В реальной программе хранение переменных не начиналось бы с адреса 0. Как организована память для реальных компьютерных приложений?- Главная страница АГУ
- Новости/события
- Академики
- Исследования
- Легкая атлетика
- Выпускники
- Отдача
- Президент
- Об АСУ
- Искусства и науки
- Бизнес
- Дизайн и искусство
- Образование
- Инженерия
- Глобальные фьючерсы
- Выпускник
- Решения для здоровья
- Награды
- Журналистика
- Закон
- Инновации в области ухода за больными и здоровья
- Общедоступные услуги и решения сообщества
- Университетский колледж
- Школа глобального управления Thunderbird
- Карта
- Темпе
- Запад
- Политехнический
- Центр города Феникс
- Онлайн и расширенный
- Озеро Хавасу
- Скайсонг
- Исследовательский парк
- Вашингтон, округ Колумбия
- Китай
- Биология
- Виртуальная реальность (VR)
- Викторины на других языках
- Викторины
- Головоломки
- Как
- Игры и симуляторы
- Эксперименты и мероприятия
- Раскраски
- Склад тела
- Поиск птиц
- О женском бесплодии
- Xs и Ys: как определяется наш пол
- Проливая свет на эндометриоз
- Менструация имеет значение
- Полезные половые гормоны
- Знакомство с зародышевыми слоями
- Задать вопрос
- Волонтер
- Примечания автора и исполнителя
- Собранная информация
- Разрешения
- Отзыв
- Руководство по вопросам
- Основные вопросы
![Вирусы и иммунная функция]()
показать/скрыть слова, которые нужно знать
Заразен: может передаваться при прямом или косвенном контакте с другим человеком или животным.
Иммунитет: наличие памяти в иммунной системе, чтобы избежать заражения определенной инфекцией.
Оспа: смертельное заболевание, вызывающее появление красных бугорков на коже.
Вакцина: вещество, которое обеспечивает иммунную память с помощью антигенов, мертвых или слабых вирусов или бактерий, а не от инфекции.
Ячейки памяти
Если ваше тело борется с вирусом один раз, этот же вирус, вероятно, попытается атаковать снова. После всей работы, которая потребовалась, чтобы избавиться от той первой инфекции, было бы стыдно делать это снова и снова. Удивительной особенностью вашей иммунной системы является то, что она помнит инфекции, с которыми боролась. Это значительно упрощает борьбу с одним и тем же вирусом или бактерией во второй, третий или четвертый раз.
Ячейка памяти никогда не забывает
К концу каждой битвы за остановку инфекции некоторые Т-клетки и В-клетки превращаются в Т-клетки памяти и В-клетки памяти. Как и следовало ожидать из их названий, эти клетки помнят вирус или бактерии, с которыми они только что боролись. Эти клетки живут в организме долгое время, даже после уничтожения всех вирусов от первого заражения. Они остаются в режиме готовности, чтобы быстро распознавать возвращающиеся вирусы или бактерии и атаковать их.
Быстрое производство большого количества антител может остановить распространение инфекции. В первый раз, когда ваш организм борется с вирусом, может потребоваться до 15 дней, чтобы выработать достаточно антител, чтобы избавиться от него.С помощью В-клеток памяти, когда ваше тело увидит этот вирус во второй раз, оно может сделать то же самое в течение 5 дней. Он также производит в 100 раз больше антител, чем в первый раз. Чем быстрее ваш организм вырабатывает антитела, тем быстрее вирус может быть уничтожен. С помощью В-клеток памяти вы можете избавиться от него еще до того, как почувствуете себя плохо. Это называется получением иммунитета.
На этом графике показано, как ячейки памяти помогают вам лучше бороться с инфекциями. В день 0 кто-то заражается вирусом. На 10-й день ее В-клетки начинают вырабатывать антитела, а к 15-му дню у нее вырабатывается достаточно антител, чтобы уничтожить все вирусы. Теперь она больше не вырабатывает антител, поэтому в ее организме остается все меньше и меньше. На 40-й день тот же вирус снова попадает в ее организм. Поскольку у нее есть В-клетки памяти, готовые к борьбе, она может быстро вырабатывать в 100 раз больше антител, чем во время первого заражения.
Создание ячеек памяти без болезней
Если вы заразитесь, вы сможете выработать иммунитет к этому конкретному вирусу. Еще один способ получить иммунитет — сделать прививку. Вакцины — это очень слабые или мертвые версии вируса или бактерии, которые подготавливают ваши клетки памяти к борьбе с этим конкретным вирусом или бактерией. Поскольку вакцины помогают получить иммунитет, не заболевая, они особенно хорошо защищают от очень опасных заболеваний.
Прививки в истории
Первая успешная вакцина против оспы была создана в 1796 году. Оспа вызывается очень заразным и смертельным вирусом. В то время оспа была особенно страшной, потому что люди так мало знали о вирусах, бактериях или о том, как работает иммунная система.
Именно доктор Эдвард Дженнер заметил, что молодые женщины, которые доят коров, обычно заболевают коровьей оспой, но редко заболевают оспой. Он думал, что, возможно, заражение коровьей оспой предотвратило заражение оспой.
Чтобы проверить свою идею, д-р Дженнер попытался намеренно заразить людей коровьей оспой, а затем подвергнуть их воздействию натуральной оспы. Удивительно, но они не заразились оспой. Он не знал точно, как это работает, но теперь мы знаем, что коровья оспа и оспа имеют антигены схожей формы. Это означает, что ячейки памяти для борьбы с коровьей оспой также могут бороться с оспой. Поскольку слово vacca на латыни означает корова, д-р Дженнер назвал этот тип профилактики заболеваний вакцинацией.
После открытия доктора Дженнера стало обычным делом вакцинировать всех против оспы. Он оказался настолько успешным, что с 1979 года не было случаев заражения оспой.
Сегодня у нас есть много вакцин, чтобы защитить нас от болезней. Большинство из них — прививки, но некоторые ученые работают над вакцинами, сделанными из растений, которые можно есть. Это может означать, что однажды вам не сделают прививку, а вы просто насладитесь смузи с вакциной!
Читайте также:
