Hoe veroorzaken disulfidebindingen in haar krullen?
Geplaatst op februari 15, 2021 door adminIk begrijp dat er verschillende kenmerken van krullend haar zijn die verschillen van steil haar (zoals een asymmetrische verdeling van disulfidebindingen in krullend haar), maar dat ben ik echt moeite om de hoofdoorzaak van inherente curl op macroscopisch niveau te begrijpen .
Mijn huidige kennis van de haarstructuur is grotendeels gebaseerd op deze website
Het meest relevante deel van het haar voor onze discussie is de cortex, die bestaat uit veel axiaal uitgelijnde macrofibrillen, of macroscopische keratinevezels, die in een of ander vulmiddel in wezen uit lipiden / eiwitten bestaan. Binnen deze macrofibrillen zitten microfibrillen. Deze zijn ook axiaal uitgelijnd en in sommige vullers van lipiden / eiwitten. Binnenin de microfibrillen zitten de protofibrillen, nog kleinere vezels die als een garen om elkaar heen zijn gedraaid. Deze protofibrillen zijn opgebouwd uit 4 keratineketens die in wezen in elkaar zijn gedraaid en verbonden door disulfidebindingen en waterstofbruggen. Hoewel waterstofbruggen gemakkelijk kunnen worden verbroken, zijn de disulfidebindingen dat niet. In gekruld haar is de macrofibril niet symmetrisch, maar ik weet niet zeker hoe dit, of welke andere effecten, daadwerkelijk tot het krullen leiden.
Ik had eerder aangenomen dat de reden voor het krullen is dat in een asymmetrische configuratie van het haar (d.w.z. niet cilindrisch maar meer ovaal in doorsnede), sommige restspanningen worden gevormd door de disulfidebindingen tussen de keratine.Als dit waar is, zou het me doen geloven dat dit een verhoogde knik van de protofibrillen zou veroorzaken Maar zelfs met steil haar en meer symmetrische disulfidebindingen, heb je al wat krullen en knikken van de protofibrillen, maar het haar krult niet op macroscopisch niveau.
Als zodanig lijkt het er niet op dat deze knik als gevolg van asymmetrische disulfidebindingen noodzakelijkerwijs zou leiden tot een gekrulde of georganiseerde structuur op macroschaal, met de macrofibrillen. Dit doet me geloven dat ik iets mis.
Antwoord
Leuke vraag. Ik moet zeggen dat het me vele uren heeft gekost om een bevredigend antwoord te krijgen.
Haren zijn gemaakt van keratinemoleculen die cysteïne bevatten. Cysteïne heeft een thiol (-SH) groep, waardoor het een disulfide (-S-S-) binding kan vormen met een andere cysteïne van een andere keratine, waardoor het haar buigt. Bekijk deze afbeelding van hier :
Krullen van haar kan zowel op microscopisch als macroscopisch niveau worden gerechtvaardigd.
- Microscopisch niveau : bekijk dit bericht van hier :
Krullend haar heeft te maken met de chemische bindingen in het eiwit waaruit het haar bestaat – $ \ alpha $ -keratine. Keratines, in het bijzonder $ \ alpha $ -keratine, hebben lange sequenties van aminozuren (vaak meer dan 300) die een spiraalvormige structuur vormen.
Paren van deze spiraalvormige structuren wikkelen vervolgens om elkaar heen in een linkse spiraalvormige structuur. Deze worden vervolgens aangetrokken door een andere opgerolde spoel, zodat twee keratine-helices aan elkaar blijven plakken. Deze structuren met vier ketens worden vervolgens geassocieerd met een andere structuur met vier ketens om het haarfilament te vormen. Een van de aminozuren waaruit deze ketens bestaan, is cysteïne, dat een zwavelgroep heeft die verbindingen kan maken met andere zwavelgroepen op andere gewikkelde spoelen.
Hoe meer interacties een filament heeft met een ander filament, hoe strakker opgerold de opgerolde spoel wordt. Daarom heeft krullend haar meer interacties dan steil haar. Het proces van “permanent” haar introduceert meer toegankelijkheid van de zwavel op het aminozuur cysteïne, om deze verbindingen te maken. Vinger- en teennagels hebben veel bindingen tussen filamenten en zijn dus erg hard.
Kijk bijvoorbeeld hoe haren kunstmatig worden gekruld via permanenten.
Deze verandering in de locatie van de bindingen veroorzaakt het krullen van het haar (kijk opnieuw naar de eerste diagram en let op de oriëntatie van disulfidebruggen). Die verticale strengen worden nu gekruld als gevolg van verandering in deze verbindingen. Hier wordt de vereiste mechanische spanning voor het buigen kunstmatig geleverd.
- Macroscopisch niveau : de vorm van haren wordt ook bepaald door de macroscoop ic structuur.Bekijk dit artikel:
Al het haar, gekruld of recht, heeft twee hoofdcomponenten: de schacht en de follikel. De schachten zijn de zichtbare, vloeiende strengen die we op ons hoofd zien. De follikel is het deel van ons haar dat zich in de huid of dermis van onze hoofdhuid bevindt. Elk van deze structuren speelt een rol bij het bepalen van onze algehele haarvorm.
Laten we beginnen bij de wortel van het probleem (woordspeling 100 procent bedoeld): de follikel. Het blijkt dat de vorm van onze follikels een belangrijke bepalende factor is voor onze haartextuur. Als je naar de follikel van steil haar zou kijken, zou je zien dat het perfect rond is. De follikel van krullend haar neemt een ovale vorm aan. Hoe vlakker het ovaal is, hoe kruller het haar zal zijn.
Een andere factor die bijdraagt aan de krul van een haar is de manier waarop de follikel in de hoofdhuid tunnelt. Follikels van steil haar tunnelen verticaal naar beneden vanaf het huidoppervlak in de dermis. Als de follikel onder een hoek in de dermis komt, zal het haar tijdens het groeien krommen en krullen. Hoewel deze kromming van de follikel kan leiden tot prachtige krullen, veroorzaakt het een groot nadeel waarvan alle mensen met krullend haar kunnen getuigen: droogheid. Binnen de dermis bekleden speciale klieren de follikel om olie, talg genaamd, af te scheiden om het haar te smeren. Helaas, wanneer de follikels het talg krommen, kan dit ook niet de lengte van het haar afleggen, wat leidt tot droog haar dat niet wordt gesmeerd.
Hoewel het waarschijnlijk niet bekend is hoe de vorm van de follikel de structuur van de haarstreng bepaalt, is de belangrijkste bijdragende factor waarschijnlijk hoe haar uit de hoofdhuid komt. Wanneer het in een gebogen vorm tevoorschijn komt, wordt het geconfronteerd met veel spanning van de hoofdhuid, waardoor het buigt in de vorm van de follikel om krullen te vormen. Omdat strengen die recht uitkomen niet met dergelijke krachten worden geconfronteerd, leiden ze niet tot gekrulde haren.
Op deze manier zijn haarkrullen het gevolg van een groot aantal disulfidebruggen tussen keratinemoleculen en hoe het haar tevoorschijn komt. van de hoofdhuid.
Opmerkingen
- Ja, dit is een uitstekende samenvatting van in wezen wat ik op internet had gelezen Het beantwoordt echter niet volledig de wortel van de vraag: waarom precies doet de disulfide-achtige binding. We hebben twee duidelijke bijdragen aan curling: 1) hoge verdraaiing in de alfa-keratine en 2) asymmetrie in de doorsnede. Het lijkt erop dat 1) de elastische modulus van het haar kan veranderen, waardoor het vatbaarder wordt voor buigen, terwijl 2) de dwarsdoorsnede verandert en (aangenomen dat het dwarsdoorsnede-oppervlak ongeveer hetzelfde is) het haar kwetsbaarder maakt voor krullen. / li>
- De hoofdoorzaak is echter nog steeds niet aangepakt. Er is een oorzaak die tot de daadwerkelijke curling leidt. De twee factoren eerder genoemde ' niet direct curling veroorzaken, er moet enige restspanning zijn die optreedt tijdens het haargroeiproces. Volgens mij kan deze restspanning op verschillende manieren optreden, maar hoogstwaarschijnlijk door een verandering in de oppervlaktechemie naarmate het haar in de atmosfeer groeit. Deze verandering in oppervlaktechemie leidt waarschijnlijk tot een verandering in mechanische eigenschappen, die op zijn beurt een mechanische spanning induceert en tot krullen leidt.
- @ user2341 het lijkt erop dat ik de wortel van het probleem nog steeds niet heb begrepen. Excuses, maar kunt u alstublieft uitleggen wat ik hier niet heb beantwoord?
- Net als in mijn vorige opmerking is er geen informatie over de oorzaak van de curling. Ik ging verder met speculeren over de oorzaken in mijn vorige opmerking, maar ik ' ben er niet zeker van of enig feitelijk bewijs voor de oorzaak of de reden waarom haar krullen.
Geef een reactie