Кооперативное взаимодействие между молекулами кислорода в гемоглобине происходит из-за конформационных изменений в структуре белка при связывании с кислородом. 3

Процесс происходит так: при присоединении первой молекулы кислорода к железу (за счёт 6-й координационной связи) атом железа втягивается в плоскость гема, кислород остаётся вне плоскости. 2 Это вызывает перемещение участка белковой цепи и изменение конформации первого протомера. 2

Изменённый протомер влияет на другие субъединицы и облегчает связывание кислорода со второй субъединицей. 2 Это меняет конформацию второй субъединицы, облегчая присоединение последующих молекул кислорода и изменение других протомеров. 2

Таким образом, связывание одной молекулы кислорода увеличивает сродство других групп гема к кислороду, что позволяет гемоглобину эффективно улавливать кислород в лёгких и высвобождать его в тканях. 3