Nous avons trouvé nos informations sur différents sites internet comme :
- http://www.hair-science.com
- http://wwww.cnrs.fr
- http://fr.ask-schwarzkopf.com/



Nous nous sommes également inspirées de nombreux livres comme :
- L'atlas du cheveu de Loréal
- Le monde des cheveux , un recueil scientifique écrit par le docteur John Gray


Remerciments aux personnes qui nous ont beaucoup aidées et conseillées :
M. L'Orphelin , M. Virissel , Mme Aubert directrice du Lycée Enseignement Professionnel Privé de Coiffure .

Définition :
Il s'agit de la destruction, de la perte ou de l'affaiblissement de la couleur naturelle ou alors de l'élimination des pigments naturels et des produits colorés de décomposition d'un produit, pour en améliorer la couleur à l'état fini. (La décoloration peut résulter d'une absorption de colorant [noir animal] ou d'une action chimique d'oxydoréduction [chlorure décolorant].)



Les raisons de notre choix :
Nous avons choisis se sujet car il nous semblait intéressant d'explorer l'univers d'un organe peu étudié : le cheveu. Nous avons ensuite décider d'approfondir cette recherche en étudiant la décoloration des cheveux et ses effets. A travers ce TPE, nous allons donc essayer d'expliquer un phénomène très répandu par des arguments de nature scientifiques.

Disciplines : Science de la Vie et de la Terre
Physique - Chimie

Lycée : Lycée Colbert

TPE : Les cheveux et leurs décoloration

Problématique : Quels sont les effets de la décoloration sur les cheveux ?

Plan :

Introduction : Définition, les raisons du choix de notre sujet


I Le cheveu, un organe complexe
1) A quoi est due la teinte naturelle du cheveu
* Structure du cheveu
* Différentes sortes de pigments


II La décoloration, un mécanisme fascinant
1) Les produits décolorants
* Composition
* Plusieurs techniques

2) Effets de la décoloration
* Effets sur la chimie du cheveu
* Effets sur le cheveu


Conclusion : Réponse à la problématique, questions qui reste à solutionner

En coupant le cheveu dans le sens de la largeur, nous découvrons les cellules du cortex. Appelées cellules corticales, ce sont de longues cellules, unies entre elles par un ciment intercellulaire riche en lipides et protéines associées aux kératines. En s'approchant d'avantage, on découvre que chaque cellule est formée de faisceaux orientés dans le sens de la longueur du cheveu : ce sont les macrofibrilles de kératine, avec (en noir), les pigments de mélanine qui déterminent la couleur du cheveu. Les macrofibrilles sont elles mêmes composées d'un agglomérat de microfibrilles. Chaque microfibrille apparaît comme un arrangement de 11 éléments enroulés en torsade, les protofibrilles.

1 ) A quoi est due la teinte naturelle du cheveu

* Structure du cheveu

Dans sa partie visible, le cheveu est constitué de 3 parties , on peut même parler de couches concentriques :
- la cuticule qui est la couche la plus externe, est constituée de plaques cornées en forme d'écailles qui se recouvrent partiellement. La cuticule protège la structure interne par un ensemble de fines écailles.
- ensuite vient le cortex, solide, résistant et donnant au poil sa couleur. Le cortex détermine la plupart des propriétés physiques du cheveu, comme la couleur, la vigueur, l’élasticité, la direction et le type de repousse. Il constitue d’ailleurs la majeure partie du cheveu.
- enfin la medulla (qui peut cependant être absente des cheveux très fins). Elle est constituée de protéines différentes de celle de l’écorce et de cellules sans noyau . La moelle est un petit tube creux, parcourant toute la longueur du cheveu, au centre du cortex.

VOiR iMAGE *

Le cheveu est constitué d'une protéine fibreuse insoluble appelée la kératine qui résulte de la combinaison de 18 acides aminés. La tige pilaire est composée notamment d’une quinzaine de ces protéines spécifiques réparties dans la cuticule et dans le cortex. La kératine contient la méthionine et la cystine.
La cystine est l'acide aminé présent en plus grande quantité dans la kératine. En raison de sa structure composée de deux groupes d'aminés et deux groupes de carboxyles, la cystine forme deux chaînes de polypeptides, qui sont reliées entre elles par des disulfides qui maintiennent la cohésion des hélices . Cette liaison rend permet au cheveu humain d’obtenir une grande soliditéUn pont disulfure (lien S-S) est un lien covalent fort qui, par oxydation, réunit les fonctions de deux cystéines dans une séquence peptidique (voir la figure http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/3/39/Disulfide-bond_copie.png/500px-Disulfide-bond_copie.png où les R représentent le reste de l'acide aminé). La molécule résultante de la liaison de deux cystéines est la cystine.

* Histoire d'éviter l'ennuie de certains TPE , nous vous proposons un quizz alors à vos souris :)

http://www.quizz.biz/quizz-72914.html

Des mots que vous n'avez pas compris? Le lexique est là pour vous rassurez ;)

La Cuticule est une protection imperméable ressemblante à des écailles, qui recouvre la tige du cheveu. Afin de mieux comprendre, placez un cheveu dans un verre d’eau. Si la cuticule est intacte, le cheveu flotte ; sinon, il coule. La cuticule du cheveu est constituée de cellules cornées, càd complètement kératinisées, dépourvues de pigments et aplaties. Elles sont disposés à la façon des tuiles sur un toit et associés par un complexe de céramides et de protéines qui confèrent à la cuticule une forte cohésion et son imperméabilité à l’au notamment.


Le Cortex est la parité structurale primaire de la tige du cheveu, qui contient les chaînes de protéines sont appelées Kératines). Ces longues et pesantes chaînes sont ce qui donne au cheveu sa force et son élasticité. Dans ces cellules kératinisés on trouve les fibrilles (diamètre 0.2 m) disposées longitudinalement. Ceci donne au cheveu une constitution formée d’hélices. Le cortex absorbe l'eau facilement et c'est pourquoi les cheveux très colorés sont poreux. Ils sont perdus leur couche de cuticule, exposant leur cortex hydrophile. La pigmentation du cortex détermine la couleur naturelle du cheveu.
Le cortex représente 90 pour cent du poids total d’un cheveu, et son diamètre est compris entre 45 et 90 micromètre. Il est composé de cellules, dites corticales. , plus ou moins pigmentés selon la couleur des cheveux.


La Médulla est constitué de cellules sans noyau , agencés selon une structure lâche : elle n’existe pas dans le laguno ni dans le poils du duvet fin .


PiX : Cheveu écrasé vu au microscope.

1) A quoi est due la teinte naturelle du cheveu


On peut aussi mettre en évidence une un cycle qualifié de pilaire qui joue un rôle important dans la pigmentation :
La production de mélanine cesse à la fin de la phase anagène qui dure 3ans et correspond à la pousse du cheveu.
. Lors de la phase catagène qui correspond à une période de 3 semaines ou certains des mélanocytes actifs disparaissent tandis que d'autres rejoignent les mélanocytes et deviennent à leur tour inactifs. Le domaine de pigmentation est régénéré : des mélanocytes sont recrutés , se multiplient et réactivent la mélanogènese.
En parcourant le cycle de vie d'un cheveu, puis en décrivant leur anatomie , nous mettons en évidence que leur organisation est fondée sur un réseau complexe de molécules .
Responsables de la couleur des cheveux, les mélanocytes sont de grandes cellules en forme d'étoiles.
Elles fabriquent la mélanine sous forme de petits grains de pigments colorés. Un mélanocyte fabrique deux types de mélanine : l'eumélanine et la phaeomélanine.
. L'eumélanine se présente sous la forme d'un petit grain de riz dont la couleur va du brun rouge au noir foncé. Elle résulte de la transformation d'un acide aminé essentiel, la tyrosine, par une enzyme, la tyrosinase.
La phaeomélanine possède une forme moins précise et représente sous forme de tâches diffuse. Sa couleur va du jaune au rouge. Si elle est différente de l’eumélanine, c'est que, la tyrosine, sa fabrication fait intervenir un autre acide aminé, la cystéine qui a été cité précedemment. Les mélanines sont des polymères d’acides aminées tyrosines oxydés et, dans des proportions variables, de cystéine, un acide aminé soufré : les eumélanines, brunes ou noires, sont très polymérisées et pauvres en soufre ; les phæomélanines, jaunes ou rousses, sont moins polymérisées et riche en soufre. La couleur des cheveux résulte des quantités relatives de ces deux types de mélanines.
. La mélanine est produite par les mélanocytes (cellules de l’épiderme) qui la transmettent ensuit au kéranocytes. En effet, sous l’action de la tyrosinase (complexe enzymatiques contenant du cuivre) La tyrosine est soumise a un grand nombre de réactions d’oxydoréduction qui la transforment en mélanine. complexe enzymatique contenant du cuivre), La tyrosine est soumise a un grand nombre de réactions d’oxydoréduction qui la transforment en mélanine

PiX : GRAiN DE MELANiNES iSOLES VU AU MiCROSCOPE ELECTRONiQUE A BALAYAGE

1) Les produits décolorants

* Composition

Pour effectuer une décoloration qui représente un éclairssisement uniquement de 3 à 7tons, les coiffeurs peuvent utiliser une solution de peroxyde d'hydrogène (H2O2). Le peroxyde de d'hydrogène est habituellement stocké dans une solution acide et est mélangée juste avant l'utilisation avec une base alcaline. Le degré d'éclaircissement variera avec le temps de pause, des cheveux foncés auront besoin de plus de temps. La décoloration se passe en deux phases. D'abord une dispersion et une dissolution des granules de mélanine. Cette dissolution produit un changement de couleur. Après la dissolution, se produit la phase, beaucoup plus lente, de la décoloration proprement dite. On pense que la phase de dissolution contribue à détruire les liens regroupant les molécules des pigments, tandis que la phase de décoloration provoque la rupture de la structure polymérique de la mélanine. On peut aussi utiliser un mélange d’ammoniac et d’eau oxygénée. L’eau oxygéné ramolit la kératine donc casse le cheveu. Et l’ammoniac de formule chimique NH3 ( cataliseur qui gonfle le cheveu et écarte ses écailles pour laisser passer l’eau oxygénée qui va agir sur les pigments granuleux qui deviennent distincts ).

1) Les produits décolorants

* Plusieurs techniques

Sous l’influence de certains produits, l’eau oxygénée se décompose avec dégagement de chaleur. Notamment au contact de corps oxydants qui sont eux-mêmes détruits par le mélange, telle l’ammoniaque. Mélangé à l’ammoniaque, l’eau oxygénée a un pouvoir décolorant sur de nombreux corps. On demande aux produits colorant de « diffuser » les grains de pigments par oxydation, c'est-à-dire par une sorte de combustion chimique. Cette combustion ne s’exerce pas seulement sur les pigments, mais sur toute la structure chimique de la kératine nottament sur les liaisons salines de cette derniere.