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El grupo hemo consta de una parte orgánica y un átomo de hierro. La parte orgánica es la protoporfirina IX, formada por cuatro grupos pirrólicos. Los cuatro pirroles están unidos por medio de puentes meteno<ref>Jeremy Mark Berg, Lubert Stryer, John Tymoczko. [http://books.google.es/books?id=HRr4MNH2YssC&pg=PA184&dq=anillo+tetrapirr%C3%B3lico.&hl=es&ei=rL97TKj5I4bOswaZjNWyDQ&sa=X&oi=book_result&ct=result&resnum=10&ved=0CGgQ6AEwCQ#v=onepage&q=anillo%20tetrapirr%C3%B3lico.&f=false ''Bioquímica'']. Página 184. (http://books.google.es/)</ref> para formar un anillo tetrapirrólico. A este anillo están enlazados cuatro grupos [[metilo]], dos grupos vinilo y dos cadenas de propionato.
El átomo de hierro del hemo está ligado a los cuatro nitrógenos en el centro del anillo de la protoporfirina. El hierro puede formar dos enlaces covalentes con dos nitrógenos y dos enlaces los cuales son enlaces no covalentes o coordinados con los otros dos nitrógenos y también con las hisitidinashistidinas presentes en la posición 64 y 93 las cuáles sostienen al anillo pirrólico, uno a cada lado del plano del hemo. Estos lugares se denominan la quinta y sexta posiciones de coordinación. La quinta posición se coordina con un residuo de histidina en la hélice F de la hemoglobina (histidina proximal), mientras que la sexta posición es ocupada por el oxígeno. Cerca de donde se une el oxígeno al grupo hemo existe otra histidina (histidina distal). El átomo de hierro del hemo puede estar en estado de oxidación ferroso (+2) o férrico (+3).
 
 
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