Jak disulfidové vazby ve vlasech způsobují vlnění?
On 15 února, 2021 by adminChápu, že existuje několik charakteristik kudrnatých vlasů, které se liší od rovných vlasů (například asymetrické rozložení disulfidových vazeb v kudrnatých vlasech), ale opravdu jsem snaží se pochopit hlavní příčinu inherentního zvlnění na makroskopické úrovni .
Moje současné chápání struktura vlasů je založena převážně na tomto webu
Nejdůležitější částí vlasů pro naši diskusi je mozková kůra, kterou tvoří mnoho axiálně zarovnaných makrofibril nebo makroskopických keratinových vláken, která jsou v některých plnidlech v podstatě z lipidů / proteinů. Uvnitř těchto makrofibril jsou mikrofibrily. Ty jsou také zarovnány axiálně a v některých plnidlech lipidů / proteinů. Uvnitř mikrofibril jsou protofibrily, dokonce i menší vlákna, která jsou kolem sebe kroucená jako příze. Tyto protofibrily jsou tvořeny 4 keratinovými řetězci, které jsou v podstatě stočeny dohromady a spojeny disulfidovými vazbami a vodíkovými vazbami. I když se vodíkové vazby snadno rozbijí, disulfidové vazby nikoli. Ve zvlněných vlasech není makrofibril symetrický, ale nejsem si jistý, jak to, nebo jaké další efekty ve skutečnosti vedou ke zvlnění.
Předtím jsem předpokládal, že důvodem zvlnění je to, že asymetrická konfigurace vlasů (IE není válcová, ale v průřezu oválnější), některá zbytková napětí jsou tvořena disulfidovými vazbami mezi keratinem. Pokud je to pravda, vedlo by mě to k domněnce, že by to způsobilo zvýšené vybočení protofibril Ale i při rovných vlasech a symetrickějších disulfidových vazbách již máte nějaké zvlnění a vybočení protofibril, ale vlasy se na makroskopické úrovni nezkroutí.
Jako takový se nezdá, že by toto vybočení kvůli asymetrickým disulfidovým vazbám nutně vedlo ke zvlněné nebo organizované struktuře na makrozměře s makrofibrilami. To mě vede k přesvědčení, že mi něco chybí.
Odpověď
Pěkná otázka. Musím říci, že uspokojivá odpověď mi zabrala mnoho hodin.
Vlasy jsou vyrobeny z molekul keratinu, které obsahují cystein. Cystein má thiolovou (-SH) skupinu, pomocí které může vytvářet disulfidovou (-S-S-) vazbu s dalším cysteinem jiného keratinu, což způsobuje ohýbání vlasů. Podívejte se na tento obrázek zde :
Curling vlasů lze ospravedlnit na mikroskopické i makroskopické úrovni.
- Mikroskopická úroveň : Podívejte se na tento příspěvek z zde :
Kudrnaté vlasy mají co do činění s chemickými vazbami v proteinu, který tvoří vlasy – $ \ alpha $ -keratin. Keratiny, zejména $ \ alpha $ -keratin, mají dlouhé sekvence aminokyselin (často více než 300), které tvoří spirálovitou strukturu.
Páry těchto šroubovicových struktur se pak navzájem vinutí v levé vinuté struktuře. Ty jsou pak přitahovány k další stočené cívce, takže dvě keratinové šroubovice se slepí. Tyto čtyřřetězcové struktury se potom spojí s další čtyřřetězcovou strukturou a vytvoří vlasové vlákno. Jednou z aminokyselin, které tvoří tyto řetězce, je cystein, který má sulferskou skupinu, která je schopná navázat spojení s jinými sulfulfinovými skupinami na jiných navinutých cívkách.
Čím více interakcí má vlákno s jiným vláknem, čím pevněji svinutá, tím více se svinutá cívka stává. Kudrnaté vlasy tedy mají více interakcí než rovné vlasy. Proces „trvalého“ ochlupení zavádí větší přístup sulpheru na aminokyselinu, cystein, k vytvoření těchto spojení. Nehty na prstech na rukou a nohou mají mnoho vláken mezi vlákny, a proto jsou velmi tvrdé.
Podívejte se například, jak jsou vlasy uměle zvlněné pomocí trvalého tisku.
Tato změna umístění vazeb způsobí vlnění vlasů (podívejte se znovu na první diagram a všimněte si orientace disulfidových můstků). Tyto svislé prameny se nyní zkroutí kvůli změnám v těchto vazbách. Zde je požadované mechanické napětí pro ohyb zajištěno uměle.
- Makroskopická úroveň : Tvar vlasů určuje také jeho makroskop ic struktura.Podívejte se na tento článek:
Všechny vlasy, ať už kudrnaté nebo rovný, má dvě hlavní složky: dřík a folikul. Šachty jsou viditelné, tekoucí prameny, které vidíme na našich hlavách. Folikul je část našich vlasů, která se nachází uvnitř pokožky nebo dermis naší pokožky hlavy. Každá z těchto struktur hraje roli při určování našeho celkového tvaru vlasů.
Začněme u kořene problému (zamýšleného pro 100 procent): folikulu. Ukazuje se, že tvar našich folikulů je hlavním určujícím činitelem struktury vlasů. Pokud byste se měli podívat na folikul rovných vlasů, zjistili byste, že je dokonale kulatý. Folikul kudrnatých vlasů má oválný tvar. Čím je ovál plošší, tím budou vlasy kudrnatější.
Dalším faktorem, který přispívá ke zvlnění vlasů, je způsob, jakým se folikuly tunelují do pokožky hlavy. Folikuly rovných vlasových tunelů svisle dolů z povrchu kůže do dermis. Pokud se folikul nakloní do dermis, budou se vlasy při růstu křivit, což způsobí jejich vlnění. Ačkoli toto zakřivení folikulu může vést k nádherným kudrlinkám, způsobuje jednu hlavní nevýhodu, kterou mohou prokázat všechny kudrnaté vlasy, suchost. V dermis speciální žlázy lemují folikul a vylučují olej zvaný kožní maz, který mazá vlasy. Bohužel, když křivka folikulů nedokáže projít délku vlasů, vede to také k jejich vysušení, které se nemaže.
Ačkoli tvar folikulu určuje strukturu vlasového pramene pravděpodobně není znám, je hlavním faktorem, který pravděpodobně přispívá k tomu, jak se vlasy vynořují z pokožky hlavy. Když se objeví v ohnutém tvaru, čelí velkému napětí pokožky hlavy, což způsobí, že se ohne ve tvaru folikulu a vytvoří kadeře. Vzhledem k tomu, že přímo se rozvíjející prameny takové síly nevyvíjejí, nevedou ke zkroucení vlasů.
Tímto způsobem jsou kadeře vlasů důsledkem velkého počtu disulfidových můstků mezi molekulami keratinu a tím, jak se vlasy objevují z pokožky hlavy.
Komentáře
- Ano, toto je vynikající souhrn v podstatě toho, co jsem četl na internetu Rovněž však nedokáže plně vyřešit kořen otázky: proč přesně se jedná o spojení disulfidovým stylem. K curlingu máme dva zjevné přispěvatele: 1) vysoké zkroucení v alfa-keratinu a 2) asymetrie v průřezu. Vypadá to, že 1) může změnit modul pružnosti vlasů, čímž je náchylnější k ohýbání, zatímco 2) mění průřez a (za předpokladu, že plocha průřezu je zhruba stejná) činí vlasy zranitelnějšími vůči zvlnění.
- Hlavní příčina však stále není řešena. Existuje nějaká příčina , která vede ke skutečnému zvlnění. Dva faktory zmíněné dříve don ' t přímo způsobovat zvlnění, musí během procesu růstu vlasů docházet k určitému zbytkovému napětí. Podle mého názoru může tento zbytkový stres nastat několika různými způsoby, ale pravděpodobně kvůli změně povrchové chemie, jak vlasy rostou do atmosféry. Tato změna povrchové chemie pravděpodobně vede ke změně mechanických vlastností, což zase vyvolává mechanické namáhání a vede ke zvlnění.
- @ user2341 Zdá se, že jsem stále nezachytil kořen problému. Omlouvám se, ale mohli byste mi prosím vysvětlit, co se mi tady nepodařilo?
- Stejně jako v mém předchozím komentáři nejsou k dispozici žádné informace o příčině curlingu. Ve svém předchozím komentáři jsem pokračoval spekulací o příčinách, ale ' si nejsem jistý, zda existují nějaké skutečné důkazy o příčině nebo důvodu, proč vlasy kudrlinky.
Napsat komentář