Hvordan forårsaker disulfidbindinger i håret krølling?
On februar 15, 2021 by adminJeg forstår at det er flere kjennetegn ved krøllete hår som skiller seg fra rett hår (for eksempel en asymmetrisk fordeling av disulfidbindinger i krøllete hår), men er virkelig sliter med å forstå årsaken til iboende krølling på makroskopisk nivå .
Min nåværende forståelse av hårstruktur er hovedsakelig basert på dette nettstedet
Den mest relevante delen av håret for vår diskusjon er cortex, som består av mange aksialt innrettede makrofibriller, eller makroskopiske keratinfibre, som er i noe fyllstoff hovedsakelig av lipider / proteiner. Inne i disse makrofibrillene er mikrofibriller. Disse er også justert aksialt og i noe fyllstoff av lipider / proteiner. Inne i mikrofibrillene er det protofibriller, enda mindre fibre som er vridd rundt hverandre som et garn. Disse protofibrilene består av 4 keratinkjeder som hovedsakelig er vridd sammen og forbundet med disulfidbindinger og hydrogenbindinger. Mens hydrogenbindinger lett brytes, er ikke disulfidbindinger det. I krøllet hår er makrofibrillen ikke symmetrisk, men jeg er usikker på hvordan dette, eller hvilke andre effekter, faktisk fører til krølling.
Jeg hadde tidligere antatt at årsaken til krølling er at i en asymmetrisk konfigurasjon av håret (IE ikke sylindrisk, men mer ovalt i tverrsnitt), noen restspenninger dannes av disulfidbindinger mellom keratin. Hvis dette er sant, vil det føre til at jeg tror at det vil føre til økt bøying av protofibriller Men selv med rett hår og mer symmetriske disulfidbindinger, har du allerede litt krølling og knekking av protofibrillene, men håret krøller seg ikke på et makroskopisk nivå.
Som sådan ser det ikke ut til at denne knekkingen på grunn av asymetriske disulfidbindinger nødvendigvis vil føre til en krøllet eller organisert struktur på makroskalaen, med makrofibrillene. Dette får meg til å tro at jeg savner noe.
Svar
Fint spørsmål. Jeg må si det tok meg mange timer å få tilfredsstillende svar.
Hår er laget av keratinmolekyler, som inneholder cystein. Cystein har tiol (-SH) -gruppe, ved hvilken det kan danne disulfid (-S-S-) binding med et annet cystein av en annen keratin, forårsaker hårbøyning. Se dette bildet fra her :
Krølling av hår kan rettferdiggjøres både på mikroskopisk og makroskopisk nivå.
- Mikroskopisk nivå : Se dette innlegget fra her :
Krøllete hår har å gjøre med de kjemiske bindingene i proteinet som utgjør hår – $ \ alpha $ -keratin. Keratiner, spesielt $ \ alpha $ -keratin, har lange sekvenser av aminosyrer (ofte mer enn 300) som danner en spiralformet struktur.
Par av disse spiralformede strukturene spoler deretter hverandre i en venstre spiral-spiralstruktur. Disse blir deretter tiltrukket av en annen spiral, så to keratinhelixer vil holde seg sammen. Disse firekjedede strukturene knytter seg deretter til en annen firekjedet struktur for å danne hårfilamentet. En av aminosyrene som utgjør disse kjedene, er cystein som har en sulpher-gruppe som er i stand til å knytte forbindelser med andre sulpher-grupper på andre coiled coils.
Jo flere interaksjoner et filament har med et annet filament, jo tetter kveilet blir spiralen. Derfor har krøllete hår flere interaksjoner enn rett hår. Prosessen med å «perme» hår introduserer mer tilgjengelighet av sulpher på aminosyren, cystein, for å lage disse forbindelsene. Finger- og tånegler har mange mange bånd mellom filamenter og er dermed veldig harde.
Se for eksempel hvordan hår blir krøllet kunstig via perming.
Denne endringen i plasseringen av obligasjoner er det som forårsaker krølling av håret (se igjen på første diagram og legg merke til orienteringen av disulfidbroer). Disse vertikale trådene blir nå krøllet på grunn av endring i disse bindingene. Her er den nødvendige mekaniske spenningen for bøying gitt kunstig.
- Makroskopisk nivå : Form av hår bestemmes også av makroskopet ic struktur.Se på denne artikkelen:
Alt hår, enten det er krøllete eller rett, har to hovedkomponenter: skaftet og follikelen. Akslene er de synlige, flytende trådene som vi ser på hodet. Follikelen er den delen av håret vårt som ligger i huden eller dermis i hodebunnen. Hver av disse strukturene spiller en rolle i å bestemme vår generelle hårform.
La oss starte med roten til problemet (ordspill 100 prosent beregnet): follikkelen. Det viser seg at formen på hårsekkene våre er en viktig faktor for hårets tekstur. Hvis du skulle se på hårsekken i rett hår, vil du oppleve at den er perfekt rund. Follikkel av krøllete hår har en oval form. Jo flatere det ovale er, desto krøllere blir håret.
En annen medvirkende faktor til hårkrøllen er måten follikkelen tunneler inn i hodebunnen. Follikler med rett hår tunnel vertikalt ned fra hudens overflate og inn i dermis. Hvis follikkelen vinkler inn i dermis, vil håret bøye seg etter hvert som det vokser og forårsake at det krøller seg. Selv om denne krøllingen av follikkelen kan føre til nydelige krøller, forårsaker den en stor ulempe som alle krøllete hår kan bevitne, tørrhet. Innen dermis stikker spesielle kjertler follikkelen for å skille ut olje, kalt talg, for å smøre håret. Dessverre, når follikler kurver sebum ikke er i stand til å bevege seg lengden på håret i tillegg fører til tørrhet i håret som ikke blir smurt.
Selv om formen på hårsekken bestemmer strukturen til hårstrengen sannsynligvis ikke er kjent, er den viktigste medvirkende faktoren sannsynligvis hvordan hår kommer ut fra hodebunnen. Når den dukker opp i en bøyd form, møter den mye spenning fra hodebunnen, noe som får den til å bøye seg i form av follikkelen for å danne krøller. Siden rett fremkomne tråder ikke møter slike krefter, fører de ikke til krøllete hår.
På denne måten er hårkrøller en konsekvens av et stort antall disulfidbroer mellom keratinmolekyler og hvordan håret dukker opp. fra hodebunnen.
Kommentarer
- Ja, dette er et utmerket sammendrag av egentlig det jeg hadde lest på internett Det klarer imidlertid ikke å fullstendig ta opp roten til spørsmålet: hvorfor nøyaktig bindes disulfidstil. Vi har to åpenbare bidragsytere til krølling: 1) høy vridning i alfa-keratin og 2) asymmetri i tverrsnittet. Det virker som om 1) kan endre hårets elastiske modul, og dermed gjøre det mer utsatt for bøying, mens 2) endrer tverrsnittet og (forutsatt at tverrsnittsområdet er omtrent det samme) gjør håret mer sårbart for krølling. / li>
- Rotårsaken er imidlertid fortsatt ikke adressert. Det er noen årsak som fører til selve krøllingen. De to faktorene nevnt tidligere ' t direkte forårsake krølling, må det være noe restspenning som oppstår under hårvekstprosessen. I mitt sinn kan dette gjenværende stress forekomme på flere forskjellige måter, men mest sannsynlig på grunn av en endring i overflatekjemi når håret vokser til atmosfære. Denne endringen i overflatekjemi fører sannsynligvis til en endring i mekaniske egenskaper, som igjen induserer en mekanisk spenning og fører til krølling. Unnskyld, men kan du forklare hva jeg ikke har klart å skrive her?
- Som i min forrige kommentar, er det ingen informasjon om årsaken til curling. Jeg fortsatte med å spekulere i årsakene i min forrige kommentar, men jeg ' er ikke sikker på at noen faktiske bevis på årsaken eller grunnen til at hår krøller.
Legg igjen en kommentar