Почему курчавятся волосы?
Чего мы только не делаем со своими волосами, чтобы, как нам кажется, выглядеть привлекательнее! Регулярно стрижём, красим и перекрашиваем в разные цвета, завиваем, распрямляем и укладываем с помощью разных химических средств и приспособлений. Но если одному, чтобы завить свои прямые волосы, нужно изрядно помучиться, то другому волнистые или курчавые волосы достались от рождения. И зачастую в голову с курчавыми волосами приходит мысль, как бы их распрямить, а в голову с прямыми — как бы их завить или превратить в пышные локоны. Почему же у одних людей волосы вьются, а у других нет, и что отличает прямой волос от вьющегося?
Механизмы естественного и искусственного «закурчавливания» волос похожи, но только лишь отчасти. С биологической точки зрения, искусственная завивка более понятна, с неё и начнём.
Посмотрим на то, как устроен человеческий волос на молекулярном уровне. По большей части волосы состоят из вытянутых, спиралеобразных молекул белка кератина. Белковые молекулы соединяются в пучки, обвиваются вокруг друг друга и перекрывают друг друга так, чтобы конец одной молекулы соединялся с началом другой. Вместе их удерживает множество связей различной природы.
Любой белок — это последовательность аминокислот, разных по химическому строению. В зависимости от того, как устроена аминокислота, она будет тянуться к той или другой аминокислоте в той же самой молекуле белка или в молекуле по соседству. Например, отрицательно заряженная аминокислота предпочтёт быть рядом с положительно заряженной. И точно так же гидрофобные аминокислоты, которые не любят воду, будут стараться держаться вместе и подальше от воды.
Среди аминокислот есть одна, в состав которой входит сера. Это аминокислота цистеин. Когда рисуют её структурную формулу, то к атому серы обычно добавляют атом водорода. Но водород для серы не очень стабильный партнёр, и поэтому атом серы в одном цистеине с готовностью соединяется с атомом серы в другом цистеине — лишь бы два цистеина оказались рядом, чтобы между ними смогла образоваться перемычка из двух атомов серы. Получается так называемый дисульфидный мостик — очень прочная ковалентная связь. (Кстати говоря, приблизительно то же самое происходит при вулканизации резины, только там к каучуку специально добавляют реагенты с серой, и сера сшивает молекулы каучука в единую пространственную сетку.) Дисульфидные мостики, как скрепки, держат структуру молекулы (если они образовались внутри одного и того же белка) или межмолекулярных комплексов (если они образовались между разными белковыми молекулами).
В кератине много цистеинов, и в основном благодаря дисульфидным мостикам между ними волос не рассыпается в крошку — мостики держат кератиновые молекулы вместе. Если у вас прямой волос и если вы его, например, намотаете на палец, дисульфидные связи не разорвутся, и когда вы волос отпустите, он распрямится. Точно так же можно вручную растягивать вьющийся волос — как только вы его отпустите, он сразу же скрутится обратно в пружинку. Однако, при всей их прочности, дисульфидные мостики всё-таки можно разорвать с помощью специальных реагентов, задача которых — разъединить атомы серы между цистеинами, а потом снова соединить. Перед тем, как их соединять, волос изгибают, скручивают, наматывают на что-то, чтобы придать ему нужную форму, — новые дисульфидные мостики должны образоваться за время, пока волос скручен, чтобы новая форма закрепилась.