Της Δεφνέ Μπερέν Ισμαήλ,
Τα μαλλιά αποτελούν για όλους τους ανθρώπους ένα φυσικό «αξεσουάρ» και χαρακτηριστικό της προσωπικότητάς τους. Στις μέρες μας, ειδικότερα, είναι πολύ διαδεδομένη ανάμεσα στα κορίτσια η μεταμόρφωση των μαλλιών με τη χρήση διαφόρων συσκευών —όπως η μπουκλιέρα— οι οποίες χρησιμοποιούν θερμότητα για να δώσουν την επιθυμητή μορφή στα μαλλιά.
Αρχικά, τα μαλλιά μας αποτελούνται σε αρκετά υψηλό ποσοστό —περίπου 95%— από την κερατίνη και χωρίζονται σε δύο μέρη: στη ρίζα και στον κορμό. Η ρίζα του μαλλιού, εκπροσωπεί το «ζωντανό» τμήμα της τρίχας, βρίσκεται κάτω από το τριχωτό της κεφαλής και αποτελείται από τέσσερα τμήματα, τα οποία είναι τα εξής:
- Δερματική Θηλή
- Μήτρα
- Επιθηλιακή Θηλή
- Σμηγματογόνος Αδένας.
Αντίθετα, ο κορμός της τρίχας θεωρείται ως νεκρός βιολογικά και διακρίνεται σε τρεις στιβάδες ομόκεντρες:
- Μυελό
- Φλοιό
- Περιτρίχιο.
Ωστόσο, πώς είναι δυνατόν τα μαλλιά μας να αποκτούν αυτήν την επιθυμητή μορφή;
Όπως αναφέραμε και προηγουμένως, τα μαλλιά μας αποτελούνται από μια ινώδη δομική πρωτεΐνη, την κερατίνη. Οι πρωτεΐνες είναι πολύπλοκα μακρομόρια με ποικιλία μορφών και λειτουργιών, που δομούνται από αμινοξέα. Στη φύση υπάρχουν πολλά είδη αμινοξέων, αλλά μόνο είκοσι από αυτά χρησιμοποιούνται για τη σύνθεση των πρωτεϊνών. Κάθε αμινοξύ έχει δύο τμήματα: ένα σταθερό τμήμα (που περιλαμβάνει ένα άτομο υδρογόνου, μια αμινομάδα και μια καρβοξυλομάδα συνδεδεμένα στον ίδιο άνθρακα) και ένα μεταβλητό τμήμα (τις πλευρικές ομάδες). Τα αμινοξέα ενώνονται μεταξύ τους μέσω ομοιοπολικών αντιδράσεων με αφαίρεση ενός μορίου νερού (πεπτιδικός δεσμός), δημιουργώντας πεπτίδια. Για να είναι λειτουργικό ένα πολυπεπτίδιο, πρέπει να αποκτήσει την κατάλληλη διαμόρφωση στον χώρο, διαδικασία που πραγματοποιείται σε τέσσερα στάδια:
- Πρωτοταγής δομή: Θεωρείται η αλληλουχία των αμινοξέων στο πολυπεπτίδιο
- Δευτεροταγής δομή: Αποκτάται όταν η πολυπεπτιδική αλυσίδα αναδιπλώνεται και παίρνει μια πτυχωτή ή ελικοειδή μορφή
- Τριτοταγής δομή: Η πολυπεπτιδική αλυσίδα που έχει πτυχωτή ή ελικοειδή μορφή αναδιπλώνεται στον χώρο και αποκτά μια καθορισμένη μορφή
- Τεταρτοταγής δομή: Ο συνδυασμός των επιμέρους πολυπεπτιδικών αλυσίδων σε ένα μεγάλο πρωτεϊνικό μόριο.
Αξίζει να σημειωθεί ότι το τελικό στάδιο πραγματοποιείται μόνο όταν η πρωτεΐνη αποτελείται παραπάνω από μια πολυπεπτιδική αλυσίδα. Αν όχι, το τελικό στάδιο της διαμόρφωσης είναι η τριτοταγής δομή! Η διαμόρφωση της πρωτεΐνης στον χώρο «σταθεροποιείται» από δεσμούς που δημιουργούνται μεταξύ των πλευρικών ομάδων.
Ποιοι είναι οι δεσμοί που σταθεροποιούν την πρωτεΐνη στον χώρο;
- Δεσμοί Υδρογόνου: Σχηματίζονται μεταξύ ενός υδρογόνου, το οποίο είναι συνδεδεμένο σε ένα ηλεκτραρνητικό άτομο (όπως το άτομο οξυγόνου ή αζώτου), και ενός άλλου ηλεκτραρνητικού ατόμου
- Δισουλφιδικοί Δεσμοί: Σχηματίζονται μεταξύ δύο ομάδων σουλφιδίου (-SH) από αμινοξέα όπως η κυστεΐνη.
- Ιοντικοί Δεσμοί: Σχηματίζονται μεταξύ θετικά και αρνητικά φορτισμένων πλευρικών ομάδων αμινοξέων.
- Υδρόφοβες Αλληλεπιδράσεις: Προκύπτουν από την τάση των υδροφοβικών πλευρικών ομάδων να απομακρύνονται από το νερό και να συσσωρεύονται μεταξύ τους.
- Αλληλεπιδράσεις Van der Waals.
Η τρισδιάστατη δομή της πρωτεΐνης, όπως αναφέρθηκε νωρίτερα, την καθιστά λειτουργική. Ωστόσο, όταν η πρωτεΐνη εκτίθεται σε υπερβολικές θερμοκρασίες ή σε ακραία pH, οι δεσμοί που σταθεροποιούν τη δομή της σπάζουν, με αποτέλεσμα να χάνεται η δευτεροταγής και τριτοταγής δομή και, επομένως, η λειτουργικότητά της. Αυτή η διαδικασία ονομάζεται μετουσίωση και είναι ουσιαστικά αυτό που δίνει στα μαλλιά τη μορφή που επιθυμούμε.
Συγκεκριμένα, η κερατίνη που αναφέραμε προηγουμένως είναι μια πρωτεΐνη που, όταν εκτίθεται σε υψηλές θερμοκρασίες, επηρεάζονται δύο κύριοι τύποι δεσμών: οι δεσμοί υδρογόνου και οι δισουλφιδικοί δεσμοί.
Οι δεσμοί υδρογόνου είναι αρκετά αδύναμοι και σπάνε σχετικά εύκολα υπό υψηλή θερμοκρασία ή υγρασία. Όταν εφαρμόζουμε, για παράδειγμα, μπουκλιέρα στα μαλλιά μας, οι δεσμοί υδρογόνου σπάνε, επιτρέποντας στα μαλλιά να πάρουν το σχήμα που θέλουμε (ίσιο, σγουρό κλπ.). Όταν τα μαλλιά κρυώνουν, οι δεσμοί ξανασχηματίζονται στη νέα τους θέση, διατηρώντας έτσι το επιθυμητό σχήμα.
Από την άλλη πλευρά, οι δισουλφιδικοί δεσμοί είναι πιο ισχυροί και σταθεροί σε σύγκριση με τους δεσμούς υδρογόνου. Συνήθως, η θερμότητα δεν μπορεί να τους σπάσει πλήρως, αλλά ορισμένοι από αυτούς σπάνε, επιτρέποντας στα μαλλιά να αποκτήσουν τη νέα τους μορφή.
Συνεπώς, με τη χρήση της υψηλής θερμοκρασίας, τα μαλλιά χάνουν την ελαστικότητά τους, καθώς οι παραπάνω δεσμοί σπάνε, με αποτέλεσμα να διαμορφώνονται στο επιθυμητό σχήμα. Ωστόσο, η υπερβολική χρήση θερμότητας μπορεί να προκαλέσει φθορά και θραύση της τρίχας.
ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
- Η Δομή των Μαλλιών, Bailleuil Laboratories, διαθέσιμο εδώ
- Βιβλίο Βιολογίας Γ Λυκείου, Α Τεύχος, διαθέσιμο εδώ
