Рис. 2. Возрастные изменения органов человека: а — абсолютный вес; б — относительный вес (по М. С. Мильману)
Материальной основой живой материи являются сложные химические системы — белки и нуклеиновые кислоты.
"Жизнь, — писал Ф. Энгельс, — есть способ существования белковых тел, и этот способ существования состоит по своему существу в постоянном самообновлении химических составных частей этих тел…Повсюду, где мы встречаем жизнь, мы находим, что она связана с каким-либо белковым телом, и повсюду, где мы встречаем какое-либо белковое тело, которое не находится в процессе разложения, мы без исключения встречаем и явления жизни"[2].
Белки — это высокомолекулярные органические вещества, построенные из многих аминокислот. Аминокислоты — органические соединения, входящие в состав всех белковых веществ животных и растительных организмов. Белки являются наиболее важной составной частью живого вещества, его основной структурой и функцией. Они играют основную роль в строении протоплазмы клетки и клеточного ядра. Для роста организма необходимы следующие аминокислоты: лизин, триптофан, метионин, тирозин, лейцин, изолейцин, гистидин, органин, валин, фенилаланин. Из этих аминокислот могут образоваться другие аминокислоты, гормоны и т. д. Например, тирозин может образоваться из фенилаланина, а из тирозина образуются гормоны, тироксин и адреналин. В образовании гормона щитовидной железы участвует метионин. Благодаря специфичности своего строения белки обладают способностью реагировать и создавать комплексы с самыми разнообразными веществами, начиная с ионов и кончая крупными молекулами сложных органических соединений. Ферментным белкам принадлежит одна из основных ролей. Они катализируют (ускоряют) как процессы распада белков и других веществ, так и процессы синтеза, созидания веществ, включая и синтез самих белков.
Таким образом, белки являются не только главным структурным материалом, но и основой химической активности живой клетки. Системы специфических белков живой плазмы осуществляют свою ферментативную деятельность и производят обмен веществ в организме. Существует ряд специфических белков, которые выполняют функцию гормонов (биологически активных веществ, выделяемых железами внутренней секреции).
Большое значение для организма имеют специфические белки — антитела. Они вырабатываются организмом в ответ на введение "чужеродного" белка. Наиболее характерной фунцией белков является то, что они вместе с нуклеиновыми кислотами определяют и сохраняют специфические особенности отдельных видов организмов и их частей (органов, тканей и клеток). С их существованием связаны все признаки, отличающие живую материю от неживой, а именно: обмен веществ (метаболизм), способность реагировать на окружающую среду и воспроизводимость, которая в свою очередь связана с передачей биологической информации. Белки стимулируют умственную деятельность, увеличивают сопротивляемость организма к инфекциям и т. д.
Белки, входящие в состав живого вещества, являются следствием созидательных процессов. Каждый вид организмов характеризуется свойственными им белками. Развитие видов связано с изменением в химическом и физическом строении белков и вместе с ними нуклеиновых кислот, которые также участвуют и в синтезе белков. Нуклеиновые кислоты — это сложные органические соединения. В их состав входят углеводы, пуриновые и пиримидиновые основания и фосфорная кислота. Структурными единицами их являются нуклеотиды. Нуклеиновые кислоты в организме встречаются в свободном состоянии и в соединении с белками (нуклеопротоиды). Главной функцией нуклеиновых кислот является сохранение и передача наследственной информации. В живых тканях они представлены дезоксирибонуклеиновой (ДНК) и рибонуклеиновой (РНК) кислотами. ДНК содержится преимущественно в клеточном ядре, РНК — в цитоплазме клетки и ее включениях — митохондриях, микросомах и ядросомах. Нуклеиновые кислоты находятся больше всего в тех тканях, где происходят интенсивные процессы роста и размножения.