Категории

Кератин функция

26 Транспортная функция белки насосы)

Кератин (Keratin)

Расскажу вам подробнее о кератине и о средствах для волос с кератином. Но для начала разберемся со строением волоса. Зачем? Зная, из чего состоит волос, вы лучше сможете понять, зачем нужен кератин и как он работает. И сможете решать сами, нужны вам такие средства в уходе или нет.

Энциклопедия волос: Все, что нужно знать о волосах

Из чего собственно состоят наши волосы? Отчего  появляется перхоть? И какой длины могут достигать наши волосы? В нашей энциклопедии Вы узнаете обо всем, что происходит с нашими волосами, и ознакомитесь с некоторыми определениями и понятиями, которые необходимо знать каждому.

Каждый волос на 80% состоит из кератина (белка), на 10%-15% из воды, остальные 5%-10% составляют пигменты, минералы и липиды (жиры). Поверхность волоса образует так называемая кутикула или верхний чешуйчатый слой. Внутри верхнего слоя расположено корковое вещество (кортекс), которое составляет около 80 % процентов волоса. Химические преобразования (окрашивание, обесцвечивание, химическая завивка) происходят именно в этой части волоса.

Цвет волос определяется количеством красящего вещества (пигмента) в волосяном фолликуле. Пигменты образуются из пигментных клеток (меланоцитов), по тончайшим каналам  они проникают в кератиновые или роговые клетки, формируя цвет волос. В целом, чем меньше пигмента содержится в волосах, тем светлее будет цвет волос.

Цвет волос зависит от количества пигмента в них

При правильном уходе натуральные седые волосы тоже могут привлекательно выглядеть

Седые волосы на самом деле вовсе не серого цвета. Это смесь из белых и еще не потерявших пигментацию волос, которая кажется серой. Белый цвет волос появляется тогда, когда пигментные клетки прекращают выработку меланина. Начало этого процесса зависит от индивидуальных и генетических особенностей.

Нормой считается выпадение от 30 до 100 волосков в день. Потеря  большего количества  волос может иметь разные причины. В 95% случаев выпадение волос является наследственным, причем как у мужчин, так и у женщин. Избыточное образование мужских гормонов (андрогенов) приводит к плохому кровоснабжению волосяных фолликулов, которые удерживают волосы на голове.

Волосяной фолликул — это корень волоса, располагается он под кожным покровом головы под уклоном. Это место образования волосяного стержня. В верхней части фолликулов находятся сальные железы, ответственные за выработку кожного сала.

  • Количество волос

    Количество волос напрямую зависит от их цвета

Количество волос напрямую зависит от цвета волос. У блондинов оно составляет примерно 150 000 волосков, у брюнетов – около 110 000, у шатенов – 100 000, а у рыжих – 80 000 волосков.

Толщина волос заложена генетически. По европейским меркам тонким считается волос диаметром от 0,04 до 0,06 мм. Нормой считаются волосы  диаметром 0,06 – 0,08 мм, а толстыми  — от 0,08 до 0,1 мм. Волосы азиатов в сравнении с волосами европейцев более толстые: средняя толщина волос в Азии составляет от 0,08 до 0,12 мм. К тому же волосы европейцев в поперечном срезе имеют скорее овальную форму, в то время как азиатский волос —  более круглый, а значит и более эластичный.

Волосы постоянно находятся в различных фазах развития. Большая часть (около 80 – 90 %) находится в фазе роста (анаген). В период анагена  образуется новый корень, и волос начинает  расти. Эта фаза длится от двух до семи лет. Затем наступает короткая переходная фаза (катаген) продолжительностью от двух до  трех недель, во время которой в фолликуле постепенно прекращается образование новых клеток. За счет этого, фолликул сужается и волос выпадает. Приблизительно 1% волос находится в этой переходной фазе. В последующей фазе покоя (телоген) волосяной фолликул регенерирует, начинается образование новых клеток и появление нового волоса. Эта фаза длится от двух до трех месяцев и охватывает от 10 до 20 % волос.

Кератин — это очень эластичный протеин, главная составляющая наших волос и ногтей.

Кожа головы имеет то же строение, что и остальной кожный покров. И обладает такой же  чувствительностью, несмотря на  то, что находится под  волосяным покровом. Кожа головы  подвержена воздействию внешней окружающей среды, например мороза или жары, что может привести к  солнечным ожогам,  сухости, появлению зуда или перхоти. Или она может стать слишком жирной под воздействием определенных факторов, стимулирующих активность сальных желез.

Отдельный волосок может выдержать в среднем 100 граммов веса. Соответственно общая подъемная сила волос в целом составит минимум 10 тонн.

Отдельный волосок остается на голове от шести до восьми лет, потом он выпадает. При сильном выпадении волос средняя продолжительность жизни волос сокращается до 3-4 лет.

Пигмент расположен внутри кератинового волокна волос. В зависимости от количества красящего вещества зависит темнее или светлее будет цвет волос. С возрастом образование меланина постепенно сокращается, что ведет к появлению седых или серебристых  волос. Существует два различных типа меланина: крупные черно-коричневые пигменты эумеланина и сравнительно мелкие красно-желтые гранулы феомеланина. Сочетание упомянутых типов меланина образует всю гамму цветовых оттенков волос.

Перхоть может возникнуть как на сухом, так и на жирном типе кожи, если мельчайшие клетки кожи отмирают слишком рано и в слишком большом количестве. Причины могут быть разными: стресс, неправильное питание, гормональный сбой, сухой воздух в помещении, частая укладка феном или слишком агрессивные шампуни. На помощь придут специальные шампуни с содержанием октопирокса или пиритиона цинка.

Чешуйчатый слой, называемый кутикулой, образует внешний слой волоса. Он состоит из плоских чешуек, расположенных по принципу еловой шишки, и является индикатором состояния здоровья волос. Если чешуйки плотно прилегают друг к другу, то внутренняя структура волос надежно защищена от внешнего воздействия. К тому же свет хорошо отражается от гладкой поверхности, что обеспечивает блеск волос. Если же напротив верхний слой из-за воздействия различных факторов (стресс, обесцвечивание, химическая завивка, частое использование термо-приборов) поврежден,  приоткрыт и шероховат, вредные вещества способны проникнуть внутрь волоса.  Вследствие чего, волосы становятся тусклыми, ломкими и спутанными. Вернуть гладкость волосам поможет интенсивный уход специальными шампунями и кондиционерами.

У волос разного типа — разное сроение

Секущимися называют расслоившиеся кончики волос, которые в большом количестве появляются на длинных волосах. Причинами могут быть механические повреждения в результате расчесывания или трения на плечах. Однако, частое окрашивание, обесцвечивание, химическая завивка или использование термо-приборов (фен, утюг, плойка) также способны повредить кончики волос. Если секущиеся кончики только появились, поможет, по крайней мере, визуально,  сыворотка для секущихся кончиков с тончайшими силиконовыми маслами. В крайнем случае, поможет только стрижка.

Кожа головы, так же как и  весь кожный покров, содержит сальные железы. Они вырабатывают жиры, защищающие кожу головы и волосы от пересыхания. В зависимости от генетической предрасположенности, стресса или гормональных изменений выработка кожного сала иногда нарушается. Результатом становится либо слишком сухая, либо слишком жирная кожа, что нередко сопровождается зудом, покраснениями и появлением перхоти.

Стимулировать рост волос крайне тяжело. За  день волос вырастает в среднем на 0,03 — 0,045 мм, а за месяц на 1 – 2 см. Максимально возможная  длина волос колеблется от 40 до 80 см.

Кератин в косметике для волос

Кератин — это белок, из которого состоят ногти и волосы человека

Кератин — это белок, из которого состоят ногти и волосы человека. Это группа жестких и нерастворимых воде белков. Его получают химической обработкой копыт животных, шерсти овец и перьев птиц. Так же можно встретить кератин, полученный из волос людей. Но это наиболее дорогостоящий вариант кератина.

Гидролизованный кератин для волос — это молекулы кератина, преобразованные в удобную для проникновения и смешивания с химическими препаратами форму. Чаще всего в косметику добавляют именно гидролизованные кератины, так как им легче проникать в структуру волос и кожи.

Назначение кератина в косметике

Кератин встречается в основном в препаратах по уходу за волосами и в более редких случаях в препаратах по уходу за кожей. Из всех белков, которые добавляют в косметику, кератин для волос является наиболее близким по свойствам и химическому составу. Поэтому, когда находиться в составе ухаживающих препаратов, то кератин считается одним из наиболее эффективных ухаживающих компонентов. Ни эластин, николлаген не могут обеспечить тех же восстанавливающих и кондиционирующих свойств, как это может дать кератин.

Кератин, как и другие белки для волос, могут легко увлажнять волосы и образовывать на них защитную пленку. Такая пленка помогает в выравнивании поверхности волос, обеспечивает блеск и эластичность волос, их объем, ухаживает за кожей. Так же препятствует накоплению статического электричества (антистатик) в волосах.

  • Лучше всего кератин для волос работает на поврежденных волосах и в составе несмываемых продуктов для волос, так как это значительно улучшает качество волос. Аналогично протеинам пшеницы, кератин для волос может образовывать с волосом человека более прочные связи и сохранять эффективность дольше. Особенно данный эффект заметен при добавлении кератина для волос в составах химического выпрямления и завивки.
  • Он хорошо помогает при лечении рассеченных концов и повреждений в волосах.
  • А добавление кератина в агрессивные составы красок для волос, осветляющих порошков, химических завивок и выпрямления позволяет снизить уровень повреждения волос при проведении процедуры.
  • В составах шампуней данный ингредиент уменьшает раздражение кожи головы от моющих поверхностно-активных веществ, а так же дает легкий увлажняющий и кондиционирующий эффект.
  • Так же кератин сейчас широко применяют как один из основных ухаживающих ингредиентов бразильского выпрямления волос (кератинового выпрямления волос). В составе препаратов для бразильского выпрямления молекулы кератина позволяют заполнять пустоты в волосах и создают восстанавливающий эффект.

Однако, не смотря на множество сладких мифов и рекламных обещаний, кератин не осуществляет выпрямление волос. Он способен только заполнять временно пустоты волосах. Чтобы оказывать данное воздействие, в состав кератинового выпрямления волос добавлены совершенно другие синтетические вещества (одним из которых является формальдегид).

5 фактов о кератине, которые спасут ваши волосы

Оказывается, у светловолосых девушек первоначально меньше естественного кератина в составе волоса. Вот так незадача… Что если добавить его «искусственным путем»?

Кератин заполняет пустоты волос, делая их при этом гладкими и блестящими

Это не для каждого

Кератин советуют обладательницам сухих, пористых, ломких и не поддающихся расческе волос (как правило, все это результат неуемной работы фена и прочих теплогаджетов), и не только после процедуры кератинового выпрямления, а по жизни. Знакомая история всех блондинок? И у этого, кстати, есть научное объяснение: в русых волосах изначально содержится меньше своего кератина, потому что светлые оттенки легко отражают солнце, а вот у темных волос такой возможности нет, поэтому запас кератина для защиты от лучей в них  больше.

Шампуни решают

Средства с кератином немного отличаются по составу. Так, гидролизированный шампунь восстанавливает волосы, а средство с протеинами делает их более крепкими. Хотя согласны, цель у всех одна – реанимировать поврежденные пряди.

Этикетка подскажет

Обращайте внимание не только на магическое слово «кератин», но и на отсутствие сульфатов (они обозначаются как SLS и Sodium Laureth Sulfate, и иногда их без зазрения совести добавляют в восстанавливающие шампуни). Сульфаты вредны тем, что агрессивно вымывают и естественный кератин, и кератин из шампуня.

Когда нужны перемены

Даже любимый шампунь нужно менять раз в 6-12 месяцев. Со временем волосы настолько привыкают к полезным веществам, что эффект исчезает. Впрочем, вы это наверняка и так знаете.

Кератиновое выпрямление

К процедуре кератинового выпрямления нужно подготовиться

Одну из самых популярных процедур по уходу за волосами часто обвиняют в том, что она делает волосы хуже и даже приводит к их выпадению. На самом деле, главное – правильно подготовиться к событию. То есть пройти диагностику до выпрямления, ведь во время услуги шевелюру будут обрабатывать утюжком при высокой температуре. Чтобы не сжечь ослабленные волосы, нужно выбрать правильный режим.

Что касается привыкания к кератиновому выпрямлению, то тут все элементарно: через 4-6 месяцев эффект спадает, волосы вновь начинают пушиться, и это не минус процедуры, а просто следствие того, что весь кератин уже давно смылся. Кстати, и осветление, и окрашивание волос можно с легкостью делать после кератинового выпрямления: только подождите 2 недели, чтобы волосы точно смогли взять краску.

6 продуктов для волос с кератином, которые стоит попробовать

Мечтаете о гладких, здоровых и сияющих волосах, как с обложки журнала? Салоны красоты предлагают сразу несколько процедур, способных придать волосам удивительную мягкость и глянцевый блеск, самой популярной из которых остается кератиновое выпрямление.

Мы решили разобраться, как кератин влияет на волосы и можно ли получить результат в домашних условиях.

Что такое кератин и зачем он нужен

Кератины — фибриллярные белки, обладающие повышенной прочностью (среди материалов биологического происхождения они уступают только хитину), которые являются основной составляющей роговых структур эпидермиса кожи, включая волосы и ногти.

В процессе кератинового выпрямления мастер наносит кератиновый состав на волосы под воздействием высоких температур, в результате чего каждый локон искусственно насыщается белком, позволяя получить на выходе дополнительную плотность и здоровый блеск.

Но вам будет полезно знать, что сегодня в магазинах можно найти средства, которые будут не менее эффективно работать в домашних условиях. Специально для тех, кто хочет восстановить волосы к весеннему сезону, мы собрали шесть идеальных продуктов с кератином, которые подойдут всем без исключения.

Mаска Keratin Intensive Treatment, Awapui by Paul Mitchell

На поиски магического средства, способного восстановить волосы за пару минут, девушки готовы потратить годы — и это вполне обоснованно. Впрочем, мы готовы дать вам подсказку: познакомьте свои локоны с кератиновой маской Keratin Intensive Treatment из натуральной линейки Awapui by Paul Mitchell.

Это средство из серии sos-восстановление вернет к жизни пересушенные, тусклые, испорченные химической завивкой, обесцвечиванием или агрессивной укладкой волосы. И сделает это за 60 секунд или даже меньше — сразу после того, как вы нанесете чудо-крем на чистые влажные волосы. В составе маски можно обнаружить особый комплекс KeraTriplex, восстанавливающий структуру волоса изнутри, а также экстракт дикого имбиря, который придает локонам неповторимый аромат и способствует оптимальному их увлажнению.

Парфюмерная вода для волос Flowerhead, Byredo

Уникальная формула силиконов и полимеров без спирта создает на локонах невидимое покрытие-вуаль

Не так давно парфюмерный дом Byredo представил коллекцию парфюмированных вод — продуктов, которые одновременно и ухаживают за волосами, и придают им тонкий шлейф, который будет ненавязчиво сопровождать вас целый день. При этом уникальная формула силиконов и полимеров без спирта создает на локонах невидимое покрытие-вуаль, которые питает и защищает волосы не хуже продуктов, созданных специально для восстановления и защиты.

Готовы попробовать? Начинайте с волшебного Flowerhead, в котором креативный директор марки Бен Горхем обращается к теме цветов и своему культурному наследию, представляя аромат-символ своей вымышленной индийской свадьбы, где ноты туберозы, жасмина, бархатцев и розы соединяются с абсолю ангелики и амброй.

Термо-уход Keratine Thermique, Kerastase

Keratine Thermique от Kerastase — это защитное молочко для дисциплины и гладкости непослушных волос, обеспечивающее контроль над образованием завитка и эффективную защиту от воздействия влажности. Эксперты бренда Kerastase советуют использовать количество средства размером с небольшой орех, а наносить его на только что вымытые, подсушенные полотенцем волосы (после этого можно приступать к горячей укладке, не опасаясь повреждений).

Секрет успеха Keratine Thermique в разглаживающем полимере, который создает гидрофобную пленку, мгновенно преображающую поверхность волоса, комплексе Morpho-Keratine, воссоздающем однородность структуры волоса, и ксилозе — активном ингредиенте, известном своими термозащитными свойствами.

Кератиновая смола Vakos Professional, Valentina Kostina

Продукт идеально подходит для очень сухих и безжизненных локонов

Если вы определенно из тех, кто всегда занят поисками чего-то необычного, мы советуем вам сделать выбор в пользу кератиновой смолы. Уникальное по своим свойствам восстанавливающее средство, которое, благодаря содержанию белкового вещества кератина, реанимирует поврежденные участки волоса и выстраивает недостающие, можно найти в линейке Vakos Professional Валентины Костиной.

Продукт идеально подходит для очень сухих и безжизненных локонов, и уже после первой процедуры они становятся ощутимо толще, а их объем увеличивается до 60%. Перед нанесением кератиновую смолу необходимо разогреть феном или под горячей водой, после чего нанести на чистые, только что вымытые волосы, выдержать 10-15 минут, высушить до стекловидного состояния и смыть шампунем.

Экспресс-маска для сухих и поврежденных волос, KORA

Еще одна маска, на которую стоит обратить внимание — экспресс-вариант для увлажнения сухих и восстановления поврежденных волос от KORA. Средство обеспечивает укрепление, питание и увлажнение, а также активную защиту от УФ-лучей и вредного воздействия средств для укладки, эластичность локонов, объем и блеск.

В составе — аргинин, аминокислоты (глицин, аланин, серин, валин, пролин, треонин, изолейцин, гистидин, фенилаланин), коллаген, пантенол, протеины пшеницы, клевер, хвощ, зародыши пшеницы, лист черной смородины, кукуруза и рисовое масло. Важно, что, кроме прочего, маска замедляет процессы старения волоса, позволяя избежать таких естественных возрастных изменений как поредение и истончение волос.

Кондиционер-спрей Fibre Force, Bonacure

Находка для тех, кто всегда спешит

BC Bonacure Fibre Force от Schwarzkopf Professional — новое поколение продуктов для восстановления, способных вернуть к жизни даже экстремально поврежденные волосы. Дело в том, что в их состав входит микронизированный кератин, идентичный натуральному, который проникает глубоко в структуру волоса, скрепляя межклеточную мембрану, отвечающую за силу и эластичность волокон.

Несмываемый спрей-кондиционер BC Bonacure Fibre Force — находка для тех, кто всегда спешит. Он легко наносится и помогает улучшить внутреннюю структуру волос без утяжеления (формула без силикона), закрывает и разглаживает поверхность волоса, а, кроме того, работает на локонах любого типа, превращаясь таким образом в универсальный продукт ухода.

Источники:
http://www.schwarzkopf.ru/skru/ru/home/hair_repair/tips_and_tricks/hair_science/hair_dictionary.html
http://www.sncmedia.ru/beauty/5-faktov-o-keratine-kotorye-spasut-vashi-volosy-/
http://haircolor.org.ua/obshchie-ponyatiya/sovsem-chut-chut-nauki/141-keratin-dlya-volos.html

Источник: http://hairinform.ru/sredstva/chto-takoe-keratin-dlya-volos.html

Кератин - строение и значение

Свойства кератина

В составе этого белка достаточно много аминокислоты цистеин. Эта аминокислота обеспечивает очень прочное и подвижное скрепление структуры белковых молекул оп всему волосу, которое разрывается только при очень агрессивном воздействии (например, осветление волос). Как следствие разрушения подобной структуры — идет значительное и необратимое повреждение волос или кожи. Для защиты волос и кожи от разного рода воздействий, а так же их увлажнения в косметику стали добавлять кератин.

Для косметических целей кератин получают химической обработкой перьев птиц, копыт животных и овечьей шерсти. Полученные молекулы кератина имеют достаточно большой размер, поэтому им сложно проникать в волос и кожу. В основном они оседают на поверхности, образуя защитную пленку. Как следствие этого, наблюдается накопительный эффект, который может утяжелять волосы. Поэтому обычно в косметику добавляют кератин в гидролизованном виде (гидролизованный кератин), разломав молекулу на части. Стоит однако отметить, что молекулы кератина очень не прочно держаться на поверхности волос и легко смываются шампунями.

Использование кератина

Кератин в косметике используется благодаря своей способности удерживать влагу. Кроме этого близкая химическая структура с волосами и кожей делают его наиболее эффективным кондиционирующим белком.

После применение препаратов по уходу за волосами с кератином волосы приобретают мягкость, легче расчесываются, а так же увеличивается их объем. Кроме этого он временно восстанавливает структуру поверхности волос, правда без восстановления структуры внутренней части волоса. Поэтому волосы даже с применением ухода с негидролизорованным кератином остаются ослабленными. Недостатком таких препаратов можно считать обязательное применение тепла для лучшего оседания кератина на волосы, а так же накопительный эффект.

Кератин при нанесении на кожу придает ей увлажнение и шелковистость. Но данный компонент не проникает в более глубокие слои кожи, поэтому данный эффект лишь временный.

Другие материалы в этой категории: « Протеины шелка (Hydrolyzed Silk) Гидролизованный кератин (Hydrolyzed keratin) »

Оксана Артюшенко

Последнее от Оксана Артюшенко

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

Facebook

Мой мир

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Источник: http://haircolor.org.ua/ingredienty-kosmetiki/142-keratin-keratin.html

женский интернет-журнал

Кератин (от греч. «κερατ?νη», что означает «рог») – это семейство волокнистых структурных белков. Они служат важным структурным материалом, составляющим наружный слой кожного покрова человека. Это также ключевой структурный компонент ногтей и волос. Мономеры кератина собираются в пучки, чтобы сформировать промежуточные филаменты, жесткие и образуюие прочные неминерализованные ткани, имеющиеся у рептилий, птиц, земноводных и млекопитающих. Единственный другой биологический материал, который приближен по прочности к кератинированной ткани, это хитин.

Продолжение ниже ?

Кератиновое восстановление волос

...влажностьили высокую температуру. Эта процедура особенно полезна для волос, которые выглядят сухими и непослушными после укладки. Покрытие кератином делает ваши волосыблестящими, гладкими и легкими в укладке.Что такое кератиновое восстановление волос?Кератин– вещество,...

Читать дальше...

всё на эту тему


Содержание

  1. Примеры использования
  2. Видео о кератине
  3. Структурные детали
    1. Дисульфидные мостики
    2. Образование филамента
  4. Ороговение
  5. Шелк
  6. Клиническое значение кератина
  7. Использование в косметике

Примеры использования

Кератиновые нити в изобилии встречаются в кератиноцитах в ороговевшем слое эпидермиса, представляющем собой клетки, прошедшие ороговение. Кроме того, кератиновые волокна присутствуют в эпителиальных клетках в целом. Например, мышиные эпителиальные клетки тимуса (ТЭМ), как известно, реагируют с антителами для кератина 5, 8 и 14. Эти антитела используют в качестве флуоресцентных маркеров для различения подмножеств ТЭМ в генетических исследованиях тимуса.

  • α-кератины в волосах (включая шерсть), рогах, ногтях, когтях и копытах млекопитающих
  • более твердые β-кератины содержатся в ногтях, чешуйках и когтях рептилий, их панцирях (Testudines, такие как черепахи, террапин), и в перьях, клювах, когтях птиц и иглах дикобраза. Эти кератины образуются в основном в бета-листах. Тем не менее, бета-листы содержатся также в α-кератинах.

Пластинки китового уса, служащие китам для фильтрации пищи, состоят из кератина.

Кератины (также называемые цитокератинами) представляют собой полимеры промежуточных филаментов типа III и типа IV, которые обнаружены в геномах хордовых (позвоночные, ланцетники, оболочники). У нематод и многих других, не хордовых животных, по-видимому, имеется только промежуточные филаменты типа VI, ламины, у которых есть длинностержневой домен (против короткостержневого домена для кератинов).

Видео о кератине

Структурные детали

Первая последовательность кератинов была определена Ханукоглу и Фухсом. С помощью этих последовательностей удалось выявить, что существуют две различные, но гомологичные кератиновые семьи, которые были названы кератинами типа I и типа II. В результате анализа первичной структуры этих кератинов и других белков промежуточных филаментов, Ханукоглу и Фухс предложили модель, согласно которой кератины и белки промежуточных филаментов содержат центральный домен остатка ~ 310 с четырьмя сегментами в α-спиральной конформации, разделенными тремя короткими сегментами линкера, которые, предположительно, находились в конформации бета-изгиба. Эта модель была подтверждена путем определения кристаллической структуры спиральной области кератинов.

Волокнистые молекулы кератина представляют собой суперспираль с образованием очень стабильного, свитого против часовой стрелки сверхспирального мотива, образующего нити, состоящие из нескольких копий мономера кератина.

Основной движущей силой, которая сохраняет биспиральную структуру, служат гидрофобные взаимодействия между неполярными остатками вдоль спиральных сегментов кератинов.

Ограниченное внутреннее пространство – это причина того, почему тройная спираль (вне) коллагена структурного белка, содержащаяся в коже, хряще и кости, также отличается высоким процентом глицина. В эластине белка соединительной ткани также высоко содержание глицина и аланина. В считающемсяся β-кератином шелковом фиброине он могут занимать 75-80% от объема, серин – 10-15%, остальные же присутствуют виде громоздких боковых групп. Цепи антипараллельны, с переменной ориентацией C → N. Перевес аминокислот с небольшими инертными боковыми группами характерен для структурных белков, для которых Н-связанная плотная упаковка важнее, чем химические специфичности.

Дисульфидные мостики

В дополнение к внутри- и межмолекулярным водородным связям, кератины содержат в большом количестве серосодержащую аминокислоту цистеин, необходимый для дисульфидных мостиков, придающих дополнительную прочность и жесткость при постоянном, термически стабильном сшивании. Такую роль серные мостики также играют в вулканизированной резине. Волосы человека состоят примерно на 14% из цистеина. В результате из-за соединений серы появляется острый запах при горении волос и резины. Обширная дисульфидная связь способствует нерастворимости кератинов, за исключением диссоциации или восстановителей.

Более гибкие и эластичные кератины волос имеют меньше межцепочечных дисульфидных мостиков, чем кератины в ногтях, копытах и когтях (гомологичные структуры) млекопитающих, которые тверже и больше походят на их аналоги в других позвоночных классах. Волосы и другие α-кератины состоят из α-спиральной нити одного белка (с обычной внутрицепочной H-связью), которые затем дополнительно скручиваются в сверхспиральные веревки, которые могут дальше сворачиваться в спирали. β-кератины рептилий и птиц имеют β-складчатые пласты, скрученные вместе и далее стабилизированные и укрепленные дисульфидными мостиками.

Образование филамента

Было выдвинуто предположение, что кератины объединяются в «жесткие» и «мягкие» или «цитокератины» и «прочие кератины». Эта модель в настоящее время считается правильной. В новом атомное дополнение в 2006 г., описывающее кератины, это принимается во внимание.

Кератиновые филаменты являются промежуточными. Как и все промежуточные филаменты, кератиновые белки образуют нитевидные полимеры в серии этапов сборки, начиная с димеризации; димеры собираются в тетрамеры и октамеры и в конечном итоге, согласно современной гипотезе, в элементарные нити единичной длины, способные ренатурироваться в целостности в длинные нити.

Ороговение

Ороговение представляет собой процесс образования эпидермального барьера в многослойной плоской эпителиальной ткани. На клеточном уровне оно характеризуется следующим:

  • производство кератина
  • производство небольших богатых пролином (SPRR) белков и трансглутаминазы, которые в итоге формируют ороговевший клеточный конверт под плазматической мембраной
  • терминальная дифференцировка
  • потеря ядер и органелл в завершающей стадии ороговения.

После завершения метаболизма клетки заполняются кератином почти полностью. В процессе эпителиальной дифференциации клетки становятся ороговевшими, так как белок кератина объединяется в более длинные промежуточные филаменты кератина. В итоге ядра и цитоплазмические органеллы исчезают, прекращается обмен веществ, а клетки подвергаются запрограммированной смерти, так как они станут полностью ороговевшими. Во многих других типах клеток, например, клетках дермы, кератиновые волокна и другие промежуточные филаменты функционируют, как часть цитоскелета для механической стабилизации ячейки против физического стресса. Это происходит через подключение к десмосомам, межклеточным соединительным бляшкам, и полудесмосомам, адгезионным структурам клеток базальной мембраны.

Клетки в эпидермисе содержат структурную матрицу кератина, в результате внешний слой кожи становится почти водонепроницаемым, а вместе с коллагеном и эластином, это придает коже прочность. Из-за трения и давления внешний роговой слой эпидермиса утолщается, таким образом, образуются защитные мозоли, помогающие спортсменам и музыкантам, которые играют на струнных инструментах (у них мозоли появляются на кончиках пальцев). Ороговевшие клетки эпидермиса постоянно осыпаются и заменяются.

Эти жесткие покровные структуры формируются межклеточным цементированием волокон, образуемых из мертвых, ороговевших клеток, выработанных в специализированных местах глубоко в коже. Волосы растут непрерывно, оперение линяет и восстанавливается. Составляющие белки могут быть филогенетически гомологичными, но по химической структуре и надмолекулярной организации немного отличаются. Эволюционные отношения сложны и известны лишь частично. Были определены несколько генов для β-кератинов в перьях, и это, вероятно, характерно для всех кератинов.

Шелк

Шелковые фиброины, вырабатываемые насекомыми и пауками, часто классифицируются как кератины, хотя неясно, связаны ли они филогенетически с кератинами позвоночных.

Шелк, содержащийся в куколках насекомых, в паутине и оболочке яиц пауков, также имеет скрученные β-складчатые пласты, объединенные с волокнами, смотанными в крупные надмолекулярные агрегаты. Конструкция прядильных органов на хвостах пауков и работа их внутренних желез замечательно контролируют быструю экструзию. Шелк паука, как правило, примерно от 1 до 2 мкм толщиной (для сравнения, толщина человеческого волоса – около 60 мкм), и больше у некоторых млекопитающих. Полезные свойства шелковых волокон с биологической и коммерческой точки зрения зависят от организации несколько соседних белковых цепей в твердых, кристаллических областях различного размера, чередующихся с гибкими, аморфными регионами, где цепи случайно свиваются спиральный. Несколько аналогичная ситуация происходит с синтетическими полимерами, такими как нейлон, разработанные в качестве замены шелку. Шелк из коконов шершней содержит дублеты диаметром примерно 10 мкм, с ядрами и покрытием, и может быть сгруппирован в слои (до 10 слоев) и бляшки переменной формы. Взрослые шершни, как и пауки, также используют шелк как клей.

Клиническое значение кератина

Кератином питаются некоторые инфекционные грибки, такие как те, которые вызывают грибокстопы и стригущий лишай (т.е. дерматофиты), или Batrachochytrium dendrobatidis (хитридиевые грибки).

Среди заболеваний, вызванных мутациями в генах кератина:

  • простой буллезный эпидермолиз
  • буллезный ихтиоз Сименса
  • эпидермолитический гиперкератоз
  • множественная стеатоцистома
  • лейкоплакия слизистой гортани
  • образование стержнеобразных клеток в крупноклеточной карциноме легких стержнеобразного фенотипа

Кроме того, экспрессия кератина полезна в определении эпителиального происхождения при анапластическом раке. Кератин экспрессируют такие опухоли, как карциномы, тимомы, саркомы и трофобластические новообразования. Кроме того, модель точной экспрессии подтипов кератина позволяет предсказывать происхождения первичной опухоли в оценке метастазов. Например, гепатоцеллюлярная карцинома обычно экспрессирует K8 и K18, а холангиокарцинома экспрессирует K7, K8 и K18, в то время как метастазы колоректального рака экспрессируют K20, но не K7.

Использование в косметике

Гидролизованный кератин стал распространенным косметическим ингредиентом. Исследования показали, что местное применение гидролизованного кератина значительно увеличивает эластичность и гидратацию кожи. Из-за его увлажняющих свойств гидролизат кератина также добавляется в шампуни и кондиционеры для волос.

Кератиновые структуры большего размера, как те, которые образованы путем ороговения, не могут проникать в кожу, поэтому не могут быть использованы в качестве увлажнителей. Однако их можно применить другими способами, например, в продуктах, скрывающих выпадение волос, с использованием тонких волосяных волокон до аксессуаров, делающих прическу гуще, например, в виде накладок для наращивания волос.




© Авторы и рецензенты: редакционный коллектив оздоровительного портала "На здоровье!". Все права защищены.
Источник: http://www.nazdor.ru/topics/organism/anatomy/current/474817/
Другие записи: