يوفر الهيم وأيون الحديد قابلية تخزين الأكسجين ونقله

يحتوى كل من الهيموجلوبين والميوجلوبين على الهيم كمجموعة ضميمة (Prosthetic group) ويحوي الهيم بنية حلقية رباعية البيرول (Cyclic tetrapyrol) التي تضم العديد من الروابط المزدوجة المقترنة (Conjugated) مما يسمح لها بامتصاص الضوء في النهاية الدنيا لطيف الأشعة المرئية فتتلون بالأحمر الغامق. وتتألف رباعيات الببترول من أربعة جزيئات من البيرول (الشكل 7-1) مرتبطة في مستو واحد بوساطة أربعة جسور ميثيلينية - ألفا. وتحدد المتبادلات بيتا ما إذا كان رباعي البيرول هو الهيم أم مركباً مشابها. تتألف هذه المتبادلات في الهيم من مجموعات الميثيل (M) والفينيل (V) والبروبيونات (Pr) مرتبة بالترتيب التالي: - M Pr - Pr - M - V - M - V - M (الشكل 7-2)؛ وتتموضع ذرة واحدة من الحديد الثنائي (+Fe2) في مركز الحلقة المستوية. وتشتمل البروتينات الأخرى ذات الزمر الضميمة رباعية البيرول (وأيوناتها المعدنية المرافقة) على الستووكرومات ( +Fe2 و + Fe3) و نزيهات الكاتالاز وبيرولاز التربتوفان والكلوروفيل (+Mg2). وتعتبر أكسدة ذرة الحديد واختزالها مراحل أساسية لقيام السيتوكرومات بوظيفتها الحيوية. وعلى العكس، تؤدي أكسدة. حديدي الميوجلوبين أو الهيموجلوبين إلى توقف فعاليتهما الحيوية.

الشكل 7-1 : البيرول (Pyrrole) ترتبط الكربونات ألفا بجذور الميثيلين في رباعي البيرول؛ وتحمل الكربونات بيتا الاستبدالات لرباعي البيدول النوعي، مثل الهيم.

الشكل 7-2 : الهيم. تقع حلقات البيرول وكربونات جذور الميثيلين كلها في نفس المستوي، وتتوضع ذرة الحديد تقريبا على المستوى نفسه؛ أما الموضعين التساهميين اخامس والسادس لذرة الحديد +Fe2 فموجهين بشكل عمودي على مستوى حلقة الهيم، فوقه وتحته مباشرة. لاحظ طبيعة المتبادلات على الكربونات بيتا حلقات البيرول وذرة الحديد المركزية وتوضع الجانب القطبي حلقة الهيم (نحو الساعة السابعة)، والتي تواجه سطح جزيء الميوجلوبين.