2, 3 difosfoglicerato (2, 3 DPG) é um composto derivado de um produto intermediário da glicólise; concentra-se particularmente no nível dos eritrócitos, uma vez que os glóbulos vermelhos - sendo desprovidos de mitocôndrias - exploram o metabolismo do ácido láctico anaeróbico (fermentação homoláctica da glicose) para obter energia.
A hemoglobina é uma proteína tetramérica, consistindo de quatro subunidades, duas alfa e duas beta, cada uma composta de uma porção protéica (globina) e uma EME (grupo protético de ligação ao oxigênio). O 2, 3-difosfoglicerato liga-se às cadeias beta compactando-as e reduzindo a afinidade da hemoglobina pelo oxigênio.
A ligação do 2, 3 DPG à hemoglobina ocorre quando está na forma desoxigenada, enquanto se dissolve no nível pulmonar pela ligação da hemoglobina com o oxigênio. De fato, quando a hemoglobina atinge os tecidos, as cadeias β são as primeiras a liberar o oxigênio e essa perda leva a um deslocamento dos monômeros do centro. Assim que a cavidade hidrofílica interna se abre, o DPG entra e se liga ao tetrâmero, formando ligações heteropolares entre seus grupos carregados negativamente, e os resíduos de lisina e histidina das cadeias beta, positivamente carregados. A estrutura assim estabilizada pode também libertar o oxigénio das duas cadeias a. Nos pulmões, no entanto, o processo inverso ocorre; a alta pressão de oxigênio, as cadeias α são as primeiras a se ligarem a ela e o DPG é "espremido" e expelido do tetrâmero, permitindo uma ligação mais fácil à cadeia de oxigênio.
2, 3 bisfosfoglicerato não pode se ligar à hemoglobina fetal, uma vez que esta molécula é desprovida das cadeias B com as quais o 2, 3 DPG está ligado. Isso explica a maior afinidade pelo oxigênio da hemoglobina fetal em relação à materna, característica que permite ao sangue fetal extrair oxigênio do sangue materno.
