的黑色素，但红头发中却含有另一种类似血液和铁锈的含铁的毛发铁色素。
随着时间的流逝，皮层细胞就会停止生成色素，一根根头发就会变白。灰发其实并不存在—
—它实际上是白发和原来颜色头发的混合。漂发通常使用的是稀释的过氧化氢溶液，通过破
坏这些色素分子，将它们转化成无色状态。
人类的头发颜色因地域、种族、遗传、饮食习惯的不同，差别较明显。一般说来，白种人的头发多数是棕色或淡黄色；黑种人的头发多数是深褐色；黄种人黑色发较多，但还有深浅的不同，黑色浅致极则成为白发。中国人中偶见有红发者，但并不一定是“混血儿”，因为中国人自古就有红发者，《水浒传》中的“赤发鬼”刘唐，就因其长有一头红发而得此浑名。人类头发的颜色如身高、体重、肤色、瞳孔颜色一样，存在着个体差异。头发颜色的形成和变化，主要是头发构成的成分组合在起作用。它受所含色素的量、有否空气泡及毛表皮构造等因素的影响。
毛发根部的毛球细胞并不含黑色素，但毛球上方的细胞由毛母质推移而来，其丝状分裂很少且有色素。毛乳头顶面邻接毛球之处有许多大细胞，是随毛胚由表皮来的树枝状色素细胞，其树状突起分散伸出到毛皮质、髓质的未分化细胞之间，产生的黑色素顺着突起移交给所到达的细胞，使毛皮质、髓质都有了色素。
人的毛发以皮质为主，内贯少许髓质，故毛发黑色的深浅主要决定于皮质中黑色素的量以及其细胞内存在的气泡。皮质中黑色素越多，细胞之间汽泡越少，头发颜色就越黑；反之，黑色素量少、气泡多，由于空泡产生光的反射，使毛发的颜色变淡以至成白花。
科学研究已证实，头发的颜色同头发组织中所含金属元素量也有一定的关系。含有等量的铜、铁和黑色素的头发呈黑色；含镍量过多的头发变灰白色；含钛量大的头发呈金黄色；含钼多的头发呈赤褐色；含铜和钴多的头发呈红棕色；含铜过多的头发呈绿色；含过多的铁或严重缺乏蛋白质的头发呈红色。可见，头发的颜色除与种族遗传因素有关外，还与人体素质及饮食营养有密切关系。
毛发的颜色是发干细胞中颜料的质粒产生的。在皮质中大量颜料质粒产生毛发颜色，在髓质中也有质粒存在。在黑色素细胞内产生的颜料质粒位于真皮树突尖端部位，然后，由象手指状的树突尖转移到新生成的毛发细胞中。这些质粒本身是黑色素颗粒的最终产物，原来是无色的，随着外移，所含色素会逐渐变深。这些质粒是卵圆型或棒状（长0.4-1.0UM,宽0.1-0.5UM）。毛发越黑，质粒越大。黑色人种的质粒比白色人种大而少。
毛发的色调主要由两种色素构成：真黑色素和类黑色素。真黑色素是黑色或棕色；类黑色素是黄色或红色。两者都是在酷氨酸酶的作用，经一系列列反应由酷氨酸生成的。
黑头发是由黑色素所决定的。黑色素是皮肤基底层的黑色素细胞产生的色素。有2种：真黑色素和脱黑色素。目前已知黑色素的形成过程中，酪氨酸酶起关键性作用。酪氨酸酶是一种含Cu2+酶，能被紫外线辐射活化，催化酪氨酸氧化聚合等一系列变化生成黑色素。黑色素的结构和形成机理还有待进一步研究。其可能的方式如后：在脱黑色素的形成过程中，由酪氨酸到多巴醌与真黑色素是一致的，但在多巴醌以后的反应中有半胱氨酸的参加，产生5—Cys—多巴和5—Cys—多巴醌，后者再经脱羧变为苯骈噻嗪的衍生物，最后形成脱黑色素。
形成头发时，如果黑色素细胞制造了数以千计的这两种黑色素小包，头发就会染成黑色。深浅不同由两种黑色素的相对量决定。颜色深则真黑色素含量多；颜色浅则脱黑色素含量高
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