Hem (biochemia)

Hem, żelazoporfiryna – grupa prostetyczna wielu enzymów, występująca między innymi w hemoglobinie, mioglobinie oraz cytochromach^[1].

Część organiczna hemu ma budowę analogiczną do porfiryny, która jest płaska. W cząsteczce hemu odpowiednia porfiryna ma związany kation żelaza (Fe²⁺ lub Fe³⁺) przez cztery wiązania N-Fe. Formalnie dwa z nich to wiązania kowalencyjne, a dwa koordynacyjne, choć w rzeczywistości są one równocenne. Kation żelaza w strukturze hemu może znajdować się zarówno w płaszczyźnie porfiryny, jak i wystawać ponad płaszczyznę. W cząsteczce hemoglobiny kation ten jest wysunięty ponad płaszczyznę o około 0,04 nm, czyli 0,4 Å natomiast po związaniu cząsteczki tlenu przesuwa się do płaszczyzny. W wyniku delokalizacji wiązań szkieletu porfirynowego cząsteczka hemu silnie absorbuje światło widzialne. Hem nadaje białku i krwi czerwony kolor. Zaburzenia w biosyntezie hemu u człowieka objawiają się nadmiernym wydalaniem porfiryn w moczu (porfiria). W organizmach żywych zidentyfikowano szereg hemów (m.in. hem A, B, C, D, L, M, O, S) różniących się podstawnikami pierścienia porfirynowego.