髪のジスルフィド結合はどのようにカールを引き起こしますか?
On 2月 15, 2021 by adminストレートヘアとは異なるカーリーヘアの特性がいくつかあることを理解しています(カーリーヘアのジスルフィド結合の非対称分布など)が、実際には巨視的レベルでの固有のカールの根本原因を理解するのに苦労しています。
私の現在の理解髪の構造は主にこのウェブサイト
に基づいています
私たちの議論に最も関連する髪の部分は、で構成されている皮質です多くの軸方向に整列したマクロフィブリル、または巨視的なケラチン繊維。これらは、本質的に脂質/タンパク質の一部のフィラーに含まれています。これらのマクロフィブリルの中にはミクロフィブリルがあります。これらはまた、軸方向に整列し、脂質/タンパク質のいくつかのフィラーにあります。ミクロフィブリルの中にはプロトフィブリルがあり、さらに小さな繊維が糸のように互いにねじれています。これらのプロトフィブリルは、本質的に互いにねじれ、ジスルフィド結合と水素結合によって接続されている4つのケラチン鎖で構成されています。水素結合は簡単に切断されますが、ジスルフィド結合は切断されません。カールした髪では、マクロフィブリルは対称的ではありませんが、これや他のどのような効果が実際にカールにつながるのかはわかりません。
カールの理由は、髪の非対称構成(すなわち、円筒形ではなく、断面がより楕円形)、ケラチン間のジスルフィド結合によっていくつかの残留応力が形成されます。これが真実である場合、それはプロトフィブリルの座屈の増加を引き起こすと私は信じます。しかし、ストレートヘアとより対称的なジスルフィド結合を使用しても、プロトフィブリルのカールと座屈はすでに発生していますが、髪は巨視的なレベルではカールしていません。
このように、非対称のジスルフィド結合によるこの座屈は、必ずしもマクロフィブリルを伴うマクロスケールでのカールまたは組織化された構造につながるとは思われません。これは私が何かを逃していると私に信じさせます。
回答
いい質問です。満足のいく答えが得られるまでには何時間もかかったと言わざるを得ません。
髪はシステインを含むケラチン分子でできています。システインにはチオール(-SH)基があり、これによって別のケラチンの別のシステインとジスルフィド(-S-S-)結合を形成し、髪の毛を曲げることができます。 こちらからこの画像をご覧ください:
髪のカールは微視的レベルと巨視的レベルの両方で正当化できます。
- 微視的レベル:こちらからのこの投稿を参照してください:
巻き毛は、髪を構成するタンパク質の化学結合と関係があります- $ \ alpha $ -ケラチン。ケラチン、特に $ \ alpha $ -ケラチンは、らせん構造を形成するアミノ酸の長い配列(多くの場合300以上)を持っています。
ペア次に、これらのらせん構造のうちの1つが、左側のコイルドコイル構造で互いに巻きつきます。次に、これらは別のコイルドコイルに引き付けられるため、2つのケラチンヘリックスがくっつきます。次に、これらの4本鎖構造は、別の4本鎖構造と結合して毛髪フィラメントを形成します。これらの鎖を構成するアミノ酸の1つは、他のコイルドコイル上の他の硫黄基と接続できる硫黄基を持つシステインです。
フィラメントと別のフィラメントとの相互作用が多いほど、コイルドコイルはよりきつく巻かれます。したがって、巻き毛はストレートヘアよりも多くの相互作用があります。髪を「パーマ」するプロセスは、これらの接続を確立するために、アミノ酸であるシステイン上の硫黄のアクセス可能性を高めます。指とつま先の爪はフィラメント間に多くの結合があるため、非常に硬いです。
たとえば、パーマによって髪が人工的にカールする様子をご覧ください。
この結合の位置の変化が、髪の毛のカールを引き起こします(もう一度見てください。最初の図で、ジスルフィド架橋の方向に注目してください。これらの結合の変化により、これらの垂直ストランドがカールします。ここでは、曲げに必要な機械的張力が人為的に提供されます。
- 巨視的レベル:髪の毛の形もその巨視的能力によって決定されますic構造。このの記事をご覧ください:
巻き毛か巻き毛かを問わずすべての髪ストレート、2つの主要なコンポーネントがあります:シャフトと毛包。シャフトは、私たちの頭に見える、目に見える、流れるようなストランドです。毛包は、頭皮の皮膚または真皮内にある髪の一部です。これらの構造はそれぞれ、全体的な髪の形を決定する役割を果たします。
問題の根本から始めましょう(しゃれは100%意図されています):毛包。私たちの毛包の形が私たちの髪の質感の主要な決定要因であることがわかりました。ストレートヘアの毛包を見ると、完全に丸いことがわかります。巻き毛の毛包は楕円形をしています。楕円形が平らであるほど、髪はカールします。
髪のカールのもう1つの要因は、毛包が頭皮にトンネルする方法です。まっすぐな毛の毛包は、皮膚の表面から真皮に垂直に下がっています。毛包が真皮に傾くと、成長するにつれて髪が曲がり、カールします。毛包のこの湾曲はゴージャスなカールにつながる可能性がありますが、それはすべての縮れ毛の人が証明できる1つの大きな欠点、乾燥を引き起こします。真皮内では、特別な腺が毛包を覆い、皮脂と呼ばれる油を分泌して髪を滑らかにします。残念ながら、毛包が曲がっている場合、セバムは髪の長さを移動することができず、潤滑されない髪の乾燥につながります。
毛包の形状が髪の毛の構造をどのように決定するかはおそらく不明ですが、主な要因はおそらく頭皮から髪がどのように出てくるかです。曲がった形で現れると、頭皮からの大きな張力に直面し、卵胞の形に曲がってカールを形成します。まっすぐに現れるストランドはそのような力に直面しないため、髪の毛がカールすることはありません。
このように、髪のカールは、ケラチン分子間の多数のジスルフィド架橋と髪の毛の出現の結果です。頭皮から。
コメント
- はい、これは私がインターネットで読んだ内容の優れた要約です。しかし、それは問題の根本に完全に対処することはできません:なぜジスルフィドスタイルの結合が正確に行われるのですか?カールには2つの明らかな要因があります:1)アルファケラチンの高いねじれと2)断面の非対称性。 1)髪の弾性率が変化するため、曲がりやすくなり、2)断面が変化し、(断面積がほぼ同じであると仮定して)髪がカールしやすくなる可能性があるようです。
- ただし、根本的な原因はまだ解決されていません。実際のカールにつながるいくつかの原因があります。2つの要因前述のように、'は直接カールを引き起こさないため、育毛プロセス中に発生する残留応力が必要です。私の考えでは、この残留応力はいくつかの異なる方法で発生する可能性がありますが、おそらく髪が大気中に成長するにつれて表面化学が変化するためです。この表面化学の変化は、機械的特性の変化につながる可能性があり、それが次に機械的応力を誘発し、カールにつながります。
- @ user2341私はまだ問題の根本を捉えていないようです。申し訳ありませんが、ここで回答できなかったことを説明していただけますか?
- 以前のコメントと同様に、カーリングの原因に関する情報はありません。以前のコメントで原因について推測し続けましたが、' 原因または髪の毛の理由に関する実際の証拠がわからないカール。
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