¿Cómo se rizan los enlaces de disulfuro en el cabello?
On febrero 15, 2021 by adminEntiendo que hay varias características del cabello rizado que se diferencian del cabello liso (como una distribución asimétrica de enlaces disulfuro en el cabello rizado), pero realmente luchando por entender la causa raíz del rizo inherente en el nivel macroscópico .
Mi comprensión actual La estructura del cabello se basa principalmente en este sitio web
La parte más relevante del cabello para nuestra discusión es la corteza, que se compone de muchas macrofibrillas alineadas axialmente, o fibras de queratina macroscópicas, que están en algún relleno esencialmente de lípidos / proteínas. Dentro de estas macrofibrillas hay microfibrillas. Estos también están alineados axialmente y en algún relleno de lípidos / proteínas. Dentro de las microfibrillas están las protofibrillas, fibras aún más pequeñas que se entrelazan entre sí como un hilo. Estas protofibrillas están formadas por 4 cadenas de queratina que están esencialmente trenzadas y conectadas por enlaces disulfuro y enlaces de hidrógeno. Si bien los enlaces de hidrógeno se rompen fácilmente, los enlaces disulfuro no. En el cabello rizado, la macrofibrilla no es simétrica, pero no estoy seguro de cómo este u otros efectos conducen realmente al rizado.
Anteriormente había asumido que la razón del rizado es que en un cabello rizado. configuración asimétrica del cabello (es decir, no cilíndrico pero más ovalado en la sección transversal), algunas tensiones residuales se forman por los enlaces disulfuro entre la queratina, si esto es cierto, me llevaría a creer que causaría un mayor pandeo de las protofibrillas Pero, incluso con cabello lacio y enlaces disulfuro más simétricos, ya tiene algo de rizado y pandeo de las protofibrillas, pero el cabello no se riza a un nivel macroscópico.
Como tal, no parece que este pandeo debido a enlaces disulfuro asimétricos conduzca necesariamente a una estructura rizada u organizada en la macroescala, con las macrofibrillas. Esto me lleva a creer que me estoy perdiendo algo.
Respuesta
Buena pregunta. Debo decir que me tomó muchas horas obtener una respuesta satisfactoria.
Los cabellos están hechos de moléculas de queratina, que contienen cisteína. La cisteína tiene un grupo tiol (-SH), mediante el cual puede formar un enlace disulfuro (-S-S-) con otra cisteína de otra queratina, provocando la flexión del cabello. Vea esta imagen de aquí :
El rizado del cabello se puede justificar tanto a nivel microscópico como macroscópico.
- Nivel microscópico : Vea esta publicación de aquí :
El cabello rizado tiene que ver con los enlaces químicos en la proteína que forma el cabello – $ \ alpha $ -queratina. Las queratinas, en particular la $ \ alpha $ -queratina, tienen secuencias largas de aminoácidos (a menudo más de 300) que forman una estructura helicoidal.
Pares de estas estructuras helicoidales luego se enrollan entre sí en una estructura de espiral enrollada a la izquierda. Luego, estos son atraídos por otra bobina enrollada para que dos hélices de queratina se peguen. Estas estructuras de cuatro cadenas luego se asocian con otra estructura de cuatro cadenas para formar el filamento de cabello. Uno de los aminoácidos que componen estas cadenas es la cisteína, que tiene un grupo sulfuro que puede hacer conexiones con otros grupos sulfuros en otras bobinas enrolladas.
Cuantas más interacciones tenga un filamento con otro filamento, cuanto más enrollada se vuelve la bobina enrollada. Por lo tanto, el cabello rizado tiene más interacciones que el cabello liso. El proceso de «permanente» del cabello introduce más accesibilidad del azufre en el aminoácido, cisteína, para hacer estas conexiones. Las uñas de los dedos de las manos y los pies tienen muchos enlaces entre los filamentos y, por lo tanto, son muy duras.
Por ejemplo, vea cómo los cabellos se rizan artificialmente mediante la permanente.
Este cambio en la ubicación de las uniones es lo que causa el rizado del cabello (mire de nuevo el primer diagrama y observe la orientación de los puentes de disulfuro). Esas hebras verticales ahora se rizan debido al cambio en estos enlaces. Aquí, la tensión mecánica requerida para la flexión se proporciona artificialmente.
- Nivel macroscópico : la forma de los pelos también está determinada por su macroscop estructura ic.Mire este artículo:
Todo el cabello, ya sea rizado o recta, tiene dos componentes principales: el eje y el folículo. Los ejes son las hebras visibles y fluidas que vemos en nuestras cabezas. El folículo es la parte de nuestro cabello que reside dentro de la piel, o dermis, de nuestro cuero cabelludo. Cada una de estas estructuras juega un papel en la determinación de la forma general de nuestro cabello.
Comencemos por la raíz del problema (juego de palabras 100% intencionado): el folículo. Resulta que la forma de nuestros folículos es un determinante importante de la textura de nuestro cabello. Si mirase el folículo de cabello liso, encontraría que es perfectamente redondo. El folículo del cabello rizado adopta una forma ovalada. Cuanto más plano sea el óvalo, más rizado quedará el cabello.
Otro factor que contribuye al rizado del cabello es la forma en que el folículo penetra en el cuero cabelludo. Los folículos de pelo liso forman un túnel vertical hacia abajo desde la superficie de la piel hasta la dermis. Si el folículo forma un ángulo hacia la dermis, el cabello se curvará a medida que crece y se rizará. Aunque esta curvatura del folículo puede dar lugar a rizos hermosos, causa un gran inconveniente que todas las personas de cabello rizado pueden atestiguar: la sequedad. Dentro de la dermis, glándulas especiales recubren el folículo para secretar aceite, llamado sebo, para lubricar el cabello. Desafortunadamente, cuando los folículos se curvan, el sebo no puede viajar a lo largo del cabello, lo que provoca la sequedad del cabello que no se lubrica.
Aunque probablemente se desconoce cómo la forma del folículo determina la estructura de la hebra de cabello, el factor que más contribuye probablemente sea cómo emerge el cabello del cuero cabelludo. Cuando emerge en forma doblada, se enfrenta a mucha tensión del cuero cabelludo, lo que hace que se doble en forma de folículo para formar rizos. Dado que las hebras que emergen rectas no enfrentan tales fuerzas, no dan lugar a pelos rizados.
De esta manera, los rizos del cabello son una consecuencia de la gran cantidad de puentes de disulfuro entre las moléculas de queratina y la forma en que emerge el cabello. del cuero cabelludo.
Comentarios
- Sí, este es un excelente resumen de esencialmente lo que había leído en Internet Sin embargo, no aborda completamente la raíz de la pregunta: ¿por qué exactamente se une el estilo de disulfuro? Tenemos dos contribuyentes obvios al rizado: 1) alta torsión en la alfa-queratina y 2) asimetría en la sección transversal. Parece que 1) puede cambiar el módulo elástico del cabello, haciéndolo más susceptible a la flexión, mientras que 2) cambia la sección transversal y (asumiendo que el área de la sección transversal es aproximadamente la misma) hace que el cabello sea más vulnerable al rizado.
- Sin embargo, la causa principal aún no se ha abordado. Hay alguna causa que está provocando el rizado real. Los dos factores mencionado anteriormente no ' t causa directamente rizado, debe haber algo de estrés residual que ocurre durante el proceso de crecimiento del cabello. En mi opinión, este estrés residual puede ocurrir de varias maneras diferentes, pero probablemente se deba a un cambio en la química de la superficie a medida que el cabello crece en la atmósfera. Este cambio en la química de la superficie probablemente conduce a un cambio en las propiedades mecánicas, lo que a su vez induce una tensión mecánica y conduce al rizado.
- @ user2341 parece que todavía no he descubierto la raíz del problema. Disculpas, pero ¿podrías explicar qué no he podido responder aquí?
- Como en mi comentario anterior, no hay información sobre la causa del rizado. Continué especulando sobre las causas en mi comentario anterior, pero ' no estoy seguro de que haya ninguna evidencia real sobre la causa o la razón por la cual el cabello rizos.
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