हीमोग्लोबिन
रक्त में हीमोग्लोबिन की भूमिका का विवरण फिजियोलाजिस्ट क्लाडे बर्नार्ड द्वारा दिया गया. "हीमोग्लोबिन" नाम "हीम" और "ग्लोबिन" शब्दों की संधि से प्राप्त किया गया है, जो यह बताता है कि हीमोग्लोबिन की प्रत्येक उपइकाई हीम (हेम) समूह से जड़ा एक ग्लोबुलार प्रोटीन है. हर हीम समूह में एक लौह परमाणु होता है, जो आयन-उत्प्रेरित बलों के जरिये एक आक्सीजन अणु को बांध सकता है. स्तनपायियों के सबसे आम हीमोग्लोबिन में ऐसी चार उपइकाईयां होती हैं.
हीमोग्लोबिन
हीम समूह में एक लौह आयन होता है जो एक हीटरोसाइक्लिक रिंग, जिसे पॉरफाइरिन कहते हैं, में रहता है. इस पॉरफाइरिन रिंग में चार पाइरोल अणु होते हैं, जो केन्द्र में स्थित लौह आयन से चक्र के रूप में जुड़े होते हैं. लौह आयन, जो आक्सीजन बंधन का स्थानहोता है, रिंग के केन्द्र में समान तल में रहने वाले चार नाइट्रोजनों के साथ मिल कर काम करता है. लौह पॉरफाइरिन रिंग के नीचे स्थित एफ8 हिस्टिडीन रेजिड्यू की इमिडाजोल रिंग के जरिये ग्लोबुलार प्रोटीन से मजबूती से जुड़ा होता है. एक छटा स्थान एक कोआर्डीनेट कोवैलैंट बांड के द्वारा आक्सीजन को प्रतिवर्ती रूप से बांध सकता है और इस तरह छह लाइगैंडों के आक्टाहेड्राल समूह को पूरा करता है. आक्सीजन एक एंड-आन बेंट ज्यामिति में बंधती है, जहां आक्सीजन परमाणु लौह से बंधित होता है और दूसरा एक कोण पर बाहर निकला होता है. जब आक्सीजन बंधी नहीं होती है, तब एक कमजोर बंधन वाला जल अणु उस स्थान को भर देता है, जिससे एक विकृत आक्टाहेड्रान बनता है.