Heme consiste en un ion Fe2 + contenido en el centro de un compuesto orgánico heterocíclico llamado porfirina.
La biosíntesis de porfirina en humanos consta de 8 pasos complejos que comienzan con la formación de ácido δ-aminolevulínico (dALA) a partir de la reacción del aminoácido glicina con succinil-CoA del ciclo del ácido cítrico. Dos moléculas de dALA se combinan para dar porfobilinógeno (PBG). Luego se combinan cuatro PBG para formar hidroximetil bilano (HMB), que se hidroliza para formar uroporfirinógeno III. Esta molécula experimenta una serie de modificaciones adicionales para producir el producto final protoporfirina IX que se combina con hierro para formar hemo.
