2, 3-difosfogliceratul (2, 3 DPG) este un compus derivat dintr-un produs intermediar de glicoliză; se concentrează în special la nivel de eritrocite, deoarece celulele roșii din sânge - lipsite de mitocondrii - exploatează metabolismul acid lactic anaerob (fermentarea homolactică a glucozei) pentru a obține energie.
Hemoglobina este o proteină tetramerică, constând din patru subunități, două alfa și două beta, fiecare compus dintr-o porțiune de proteină (globină) și un grup protetic EME (grup de proteză care leagă oxigenul). 2, 3-difosfogliceratul se atașează la lanțurile beta prin compactarea lor și reducerea afinității hemoglobinei pentru oxigen.
Legarea a 2, 3 DPG la hemoglobină are loc atunci când este în forma deoxigenată, în timp ce este dizolvată la nivelul pulmonar prin legarea hemoglobinei cu oxigen. De fapt, atunci când hemoglobina ajunge la țesuturi, lanțurile β sunt primele care eliberează oxigenul și această pierdere duce la o deplasare a monomerilor din centru. De îndată ce se deschide cavitatea hidrofilă internă, DPG-ul intră și se leagă de tetramer, formând legături heteropolare între grupurile sale încărcate negativ și resturile de lizină și histidină ale lanțurilor Beta încărcate pozitiv. Structura stabilizată astfel poate, de asemenea, să elibereze oxigenul celor două lanțuri α. În plămâni, cu toate acestea, are loc procesul invers; la presiunea ridicată a oxigenului, lanțurile α sunt primii care o leagă și DPG-ul este "stropit" și expulzat din tetramer, permițând o legătură mai ușoară a lanțului de oxigen β.
2, 3-bisfosfogliceratul nu se poate lega de hemoglobina fetală, deoarece această moleculă este lipsită de lanțurile B cu care este legat 2, 3 DPG. Aceasta explică afinitatea mai mare pentru oxigenul hemoglobinei fetale, comparativ cu cea maternă, caracteristică care permite sângelui fetal să extragă oxigenul din sângele matern.
