Гемы — комплексные соединения порфиринов с двухвалентным железом, несущие один или два аксиальных лиганда. Гемы выступают в роли простетических групп белков — гемопротеинов.
Общее описание
Гем — общее название для ряда сходных веществ. Наиболее распространённым гемом является Гем B — железный комплекс протопорфирина IX, входящий в состав гемоглобинов, миоглобинов и цитохромов.
Известен ряд различных гемов, отличающихся заместителями порфиринового ядра:
| Гем A | Гем B | Гем C | Гем O | ||
|---|---|---|---|---|---|
| № PubChem | 7888115 | 444098 | 444125 | 6323367 | |
| Брутто-формула | C49H56O6N4Fe | C34H32O4N4Fe | C34H36O4N4S2Fe | C49H58O5N4Fe | |
| Заместитель при C3 |  |
—CH(OH)CH2Far | —CH=CH2 | —CH(цистеин-S-ил)CH3 | —CH(OH)CH2Far |
| Заместитель при C8 | —CH=CH2 | —CH=CH2 | —CH(цистеин-S-ил)CH3 | —CH=CH2 | |
| Заместитель при C18 | —CH=O | —CH3 | —CH3 | —CH3 | |
Позвоночные синтезируют гем из более простых азотистых соединений (глицина и сукцината) и из резервного железобелкового комплекса — ферритина, находящегося в селезёнке, печени, костном мозге. Гем, выделенный из крови различных позвоночных животных, имеет одинаковую химическую структуру.
Свободный гем легко окисляется на воздухе до гематина, в котором атом железа трёхвалентен. Многолетние исследования структуры гема завершились синтезом гемина — солянокислого гематина (Х. Фишер, 1929).
Гем является промежуточным продуктом метаболизма гемоглобина в вызывающих малярию плазмодиях (род Plasmodium), где он превращается в гематин. Для плазмодиев гем токсичен.
