Allgemeines
Das Blut transportiert neben Nährstoffen, Elektrolyten, Hormonen und Verbindungen, die für die Ausscheidung in den Nieren oder die Biotransformation in der Leber bestimmt sind, auch die Gase Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2) (eine Übersicht der Funktionen des Blutes und seiner Bestandteile findest du an anderer Stelle).
Nur ca. 1 % des im Blut transportierten Sauerstoffs liegt physikalisch gelöst vor. Der Rest wird in den Erythrozyten reversibel an Hämoglobin (Hb) gebunden transportiert. Das Hämoglobin in den Erythrozyten wird in den Kapillaren der Lunge mit Sauerstoff beladen und wird zum O2-gesättigten Oxyhämoglobin. In den Kapillargebieten der Körpergewebe gibt das Oxyhämoglobin den Sauerstoff ab und wird zum Desoxyhämoglobin. Der Sauerstoff diffundiert durch den interzellulären Raum in die Körperzellen.
Kohlendioxid ist als freies CO physikalisch gelöst (Plasma) oder es liegt chemisch gebunden vor: in Plasma und Erythrozyten als Hydrogencarbonat (Bicarbonat) bzw. ausschließlich in den Erythrozyten auch an Hämoglobin gebunden (Carbaminohämoglobin).

Struktur von Hämoglobin A0
Je 2 α- und 2 β-Untereinheiten bilden ein Tetramer. Jede Untereinheit kann ein Sauerstoffmolekül binden. Die Buchstaben A–H kennzeichnen die verschiedenen Helices einer Untereinheit.
(Quelle: Königshoff, Brandenburger, Kurzlehrbuch Biochemie, Thieme, 2018)
Sauerstoffbindungskurven von Myoglobin und Hämoglobin
Myoglobin ist ein Monomer. Es zeigt daher keine Kooperativität in der Sauerstoffbindung, sodass seine Sauerstoffbindungskurve hyperbolisch verläuft. Hämoglobin ist dagegen ein Tetramer und die Bindung von O2 an eine Untereinheit beeinflusst die Bindung von O2 an die anderen Untereinheiten (Kooperativität). Die Kurve ist daher sigmoid.
(Quelle: Königshoff, Brandenburger, Kurzlehrbuch Biochemie, Thieme, 2018)
Imidazol
Imidazol ist ein Fünfring-Heteroaromat mit zwei Stickstoffatomen (Diazol). Imidazol ist struktureller Bestandteil der proteinogenen Aminosäure Histidin.

Synthese von 2,3-Bisphosphoglycerat
Aus 1,3-Bisphosphoglycerat, dem Zwischenprodukt der Glykolyse, wird 2,3-Bisphosphoglycerat gebildet.
(Quelle: Königshoff, Brandenburger, Kurzlehrbuch Biochemie, Thieme, 2018)