Questionnaire corrige








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Olympiades de la chimie

Académie de Rouen

Concours régional

2004






QUESTIONNAIRE CORRIGE



Le thème de ce questionnaire est :
CHIMIE et BEAUTE

La durée de l'épreuve était de 2 heures




 Informations importantes 


  • Ce questionnaire est composé d'une succession de lectures, de questions et de petits exercices.

Les questions et exercices sont repérés par leur numérotation chiffrées :

"I.1 etc. ".
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Lecture


Ciel un cheveu blanc !
Tôt ou tard, une majorité d'entre nous doit faire ce constat.
Beaucoup de personnes, les chiffres sont très difficiles à obtenir, vont cacher l'outrage du temps derrière une coloration.
A cette pratique se sont ajoutés des phénomènes de mode, il devient courant "d'améliorer" son apparence.

Un moyen très efficace consiste à changer la couleur des cheveux.

Bien entendu cette pratique n'est pas nouvelle si l'on en juge par le mouvement Punk dont les adeptes teintent avec des couleurs voyantes, éventuellement fluorescentes, la crête qu'ils arborent.

L'usage de colorants naturels tels que le henné, l'indigo ou le brou de noix est connu de l'humanité depuis des siècles..
Tout cela est bien beau, mais nous amène à poser quelques questions :


  • Qu'est-ce qui colore les cheveux ?

  • Pourquoi existe-t-il une grande variété de teintes de cheveux ?

  • Comment teindre durablement les cheveux ?


Dans cette partie du questionnaire, nous allons essayer de répondre à toutes ces questions en progressant logiquement.
La couleur des cheveux
La couleur des cheveux se décide à leur racine.

Des cellules, les mélanocytes, synthétisent des pigments, les mélanines, que d'autres cellules, les kératinocytes, incorporent aux cellules qu'elles fabriquent. Ces dernières cellules possèdent un exosquelette de kératine (un peu comme les insectes). La kératine est la protéine constituant la structure du cheveu mais aussi de la peau et des ongles.

Lorsque le cheveu croît, les cellules nouvellement créées meurent, ce sont les cellules mortes dont la kératine est le squelette qui s'organisent "en écailles" pour former le cheveu.
Les pigments ou mélanines sont aussi responsables de la coloration de la peau et de l'iris de l'œil.
Mais, pour obtenir cette grande diversité de coloration des cheveux, il doit exister un grand nombre de mélanines de structure différente ?
Eh bien non ! Il existe deux structures principales de mélanines, l'eumélanine et la phéomélanine.

De surcroît ces deux structures sont synthétisées à partir d'une seule et unique molécule : la tyrosine.

La tyrosine est l'un des acides α-aminés essentiels, cela signifie qu'il doit être apporté par l'alimentation car notre métabolisme ne le synthétise pas.
La tyrosine est l'acide 2-amino-3-(4-hydroxyphényl)propanoïque ou pour les biochimistes la 4-hydroxyphénylalanine.

Dans les mélanocytes, la tyrosine est rapidement oxydée en DOPA (3,4-dihydroxyphénylalanine) la DOPA va à son tour être oxydée en quinone qui se transforme en DHICA (acide 5,6-dihydroxyindole-2-carboxylique) qui va se décarboxyler en DHI (5,6-dihydroxyindole).

Ces deux molécules sont les monomères de l'eumélanine.

Une forte proportion de DHI va donner un polymère de teinte noire alors qu'une forte proportion de DHICA va donner un polymère de teinte brune.
En présence de cystéine et du catalyseur enzymatique approprié, la DOPA va former une nouvelle molécule qui est le monomère de la phéomélanine.

La phéomélanine teinte les cheveux en rouge orangé (roux). (accessoirement en blond)

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