论生命细胞的生长动力学问题

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1、论生命细胞的生长动力学问题邹伟明山东济南山东大学生命学院（250100）摘要：本文对生命细胞的生长动力学问题进行了研究探讨，认为细胞的遗传进化过程属于线状染色体DNA双螺旋链的结构复制过程中产生富余遗传子g°数目的连续积累过程而形成新遗传基因和新遗传基因数目的连续形成、积累和扩充过程，因此，DNA碱基序列中富余遗传子g°的产生和数量积累过程属于细胞遗传进化的细胞学基础。认为细胞内容物质的分子量m决定了其结构聚集力Fk/Q的作用矢量，染色体DNA分子在胞质环境中因表现Fk/Q而形成双链螺旋结构,由于DNA双螺旋的结构螺旋度α(DNA)与水溶液环境的氢离子浓度呈正比关系因而趋于

2、在碱性条件下解旋。根据细胞染色体DNA的复制合成过程中所可能出现的分子结构类型推测处于不同生理状态的生物细胞具有不同类型的生长关系，认为生物细胞可依给定的环境条件或生理条件进行生长类型或生理类型的相互转化而进行细胞发育的分化过程因而有可能人为调节改变细胞的生长类型和控制细胞的分化途径和分化程度。细胞内压力Pm可形成细胞加速生长发育的压力累加增殖效应而具有加快细胞生长繁殖速度和降低细胞世代周期的生理作用。关键词：细胞生长;遗传进化;细胞内压;染色体DNA181.前言已知生命现象的特征之一是能够自体生长繁殖，而生命体的生长繁殖过程就是有机体的遗传信息趋于无限传递和表达的活力表现

3、过程，因此，处于生长繁殖状态的生命细胞吸收聚集环境营养分子进入细胞体内并参与细胞自体结构的建设得以生长，而细胞生长的接代延续则属于生命细胞自体二分裂的繁殖过程。纵观生命细胞的生长发育、分裂繁殖和遗传进化过程可知，生命运动过程属于在一定环境条件下连续进行的不可逆的化学反应信息的无限传递过程以及使环境质量的无序结构运动转变成局部有序结构运动的质量聚集过程，而在生命运动过程中表现以上作用和行使以上功能的基本单位就是细胞,因此，对生命细胞生长发育过程的研究属于细胞生物学的重要内容。本文从细胞遗传学和细胞生理生化学方面对生命细胞的生长动力学问题进行研究探讨。2.细胞遗传进化的基础问题

4、已知细胞的生长发育过程属于生命现象的自然表现过程，其内容包括染色体DNA的半保留复制过程和蛋白质的生物合成过程以及细胞膜的生长发育过程。又已知细胞生命能力的遗传过程属于细胞染色体DNA的复制和结构重分配过程，在该过程中，染色体DNA吸收环境营养物质合成DNA子链进行半保留复制并经减数分裂使生物合成的两条DNA链或两组染色体DNA分别进入子细胞，因此，所形成的子细胞中带有父体细胞或母体细胞或双亲细胞的遗传特征，这就是生物遗传学的基础内容。由此可知，如果细胞和细胞体生物毫无差错地如此接代遗传下去，生物的进化过程只能是原始细胞遗传信息的单线传递过程，即使在进化过程中有遗传变异现象

5、发生，也将是父体细胞或母体细胞的某些遗传性状的改变而不会产生质的飞跃和形成新物种。已知生物的遗传进化过程呈进化树状，可以肯定，在遗传进化线路分枝处一定会产生物种分类学上的特点。如果物种遗传状态的形成和保持来源于细胞染色体DNA的遗传稳定性和遗传变异性的相对统一18，则生命物种的来源和进化状态的保持说明染色体DNA的结构复制过程并非仅为单线遗传过程，而应该是在单线遗传的基础上其染色体DNA结构有明显的或重大的改变，如果这一改变过程是由染色体DNA结构中的基因数目的扩充过程决定的，则细胞染色体DNA所携带的基因在遗传进化过程中就应该存在数量的增加过程。从细胞染色体的结构来看，D

6、NA复制时的碱基配对原则是A：T和G：C并且在进行DNA复制时的两条单链趋于分开而行双向复制过程。如果染色体DNA为闭环结构或环状结构，复制过程结束后的子链的序列碱基数目应该与母链完全一致。如果染色体DNA为开环结构或线状结构，在DNA复制过程结束后可能会有三种方式和途径产生DNA结构扩充和基因数目增加的后果：其一是染色体DNA复制过程结束后形成的游离DNA子链在某情况下可能会与DNA母链头尾相连接而聚合形成长度加倍的染色体DNA链，其二是细胞DNA与外侵的感染DNA或与内吞作用中没有消化掉的外源DNA发生了DNA链的相互连接而形成了结构加长了的DNA链。由于细胞染色体DN

7、A结构中有重复片段或重复基因现象存在，并且已知细胞体DNA的基因为多操纵子结构，那么，进化后的细胞DNA结构中众多重复基因和操纵子的存在说明前者的可能性是存在的。对于后者，病毒对细胞的侵染或阿米巴等行吞噬功能的独立生活细胞对细菌等小细胞的吞噬和消化作用可能会形成外源DNA片段或整段外源DNA链与细胞染色体DNA链相互连接的过程，后者可能是原核细胞向真核细胞突变进化的遗传学基础，前者则可能是生物物种起源和进化的遗传学基础，并且从生物化学角度来看，这两种遗传物质变化的方式和结果在一定的环境条件和细胞生理状态下是可以形成