头发的主要化学成分是角质蛋白，它是一种由氨基酸组成的蛋白质，赋予头发弹性和强度。头发的结构由外层的表皮层、内层的皮质层和中心的髓质层组成。表皮层由二硫键保护的鳞片细胞组成，皮质层含有大量的角蛋白纤维，而髓质层由许多小管组成，这些结构共同维持头发的健康和光泽。
头发中的角蛋白含量约占97%，而其余部分由水分、脂质和多种微量元素（如铁、锌、碘等）组成，这些成分对头发的生长和健康都起着重要作用
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