血红素(heme)，血红蛋白中的非蛋白质的铁卟啉组分，亦见于其他呼吸色素及其他动、植物细胞，分子式为C34H33N4O4FeOH，色深红，可溶于水。是原卟啉的亚铁衍生物。广义上是铁原子与卟啉环上 4个吡咯基的配位螯合物。因螯合的铁为二价(Fe2+)或三价(Fe3+)而区别为亚铁血红素（狭义的血红素）和高铁血红素。
血红素为血红蛋白和某些氧化还原酶的辅基，参与生物体中氧的传递和氧化还原作用。衰老的红细胞破坏后释出血红蛋白，当血红蛋白被骨髓、脾、肝内的单核吞噬细胞清除分解后，成为脂溶性的游离胆红素进入血液，附着于白蛋白被输送至肝脏，在肝细胞内经一系列酶的作用，脂溶性的非结合胆红素转变为水溶性的结合胆红素，即直接胆红素，而游离胆红素则为间接胆红素。前者能自肾小球滤过，后者则不能。结合胆红素通过毛细胆管排泄至胆道，经肝管和总胆管至十二指肠，在结肠内结合胆红素被细菌还原成尿胆元和尿胆素，大部分尿胆元随粪便排出，小部分在结肠内再吸收，经门静脉而至肝脏，再转变为胆红素。再吸收的尿胆元中，有极小部分进入体循环由肾脏排泄。当血液内红细胞破坏过多，肝脏负荷增加，肝细胞内运送、结合和排泄障碍，或肝外胆道阻塞，都可引起血内胆红素浓度增高而出现黄疸。
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| 胆色素
（直线型） |
| | 植物胆素
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植物色胆素 | | |
| 藻胆红素 · 藻胆青素 · 藻尿胆素 · 藻蓝胆素 |
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| | 大环 |
咕啉
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| 卟啉原
| 尿卟啉原（I、III） · 粪卟啉原（I、III） |
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| 二氢卟酚
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| 细菌叶绿素a |
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| 生化：小分子代谢：醇 · 糖类（糖醇、糖酸、苷） · 脂类（酸/中、磷、甾、鞘、类） · 氨基酸/中 · 核（核苷/中） · 四吡咯/中 |
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血红素代谢中间产物
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| | 卟啉生物合成 |
早期线粒体： D-δ-氨基酮戊酸
胞质溶胶： 胆色素原 · 羟甲基胆素 · 尿卟啉原III · 粪卟啉原III
后期线粒体： 原卟啉原IX · 原卟啉IX |
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| 血红素降解
与排出 |
血红素降解
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| 肠道，排泄到粪中
| 粪胆素原 · 粪胆素 · 尿胆素原 |
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| 肾脏，分泌到尿中
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| 生化：小分子代谢：醇 · 糖类（糖醇、糖酸、苷） · 脂类（酸/中、磷、甾、鞘、类） · 氨基酸/中 · 核（核苷/中） · 四吡咯/中 |
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