Los cuatro grupos hemo son lugares de unión con oxígeno; por tanto, cada molécula de hemoglobina puede unir, en forma reversible, cuatro moléculas de O2. Para ello, el hierro tiene que estar en estado ferroso, Fe2+. Hierro en estado férrico, Fe3+, es incapaz de unirse al O2. Para evitar la oxidación Fe2+----> Fe3+ , está la histidina distal.
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