Białko przenoszące tlen w komórkach mięśniowych to mioglobina, która jest bardzo podobna do białka przenoszącego tlen w całym ludzkim ciele, hemoglobinie. Hemoglobina przenosi tlen do komórek mięśniowych, gdzie jest przekazywany od do mioglobiny, która transportuje tlen w komórkach mięśniowych.
Mioglobina to białko występujące głównie w komórkach mięśniowych składających się z ośmiu alfa-helis. Środek białka jest hydrofobowy, co oznacza, że nie reaguje z cząsteczkami wody. Zewnętrzna część białka jest hydrofilowa, ponieważ reaguje z cząsteczkami wody.
To powoduje, że białko jest ogólnie rozpuszczalne w wodzie. Każde białko mioblobiny zawiera jedną grupę hemową, która jest odpowiedzialna za transport tlenu. Każda grupa hemu zawiera jedną cząsteczkę żelaza. Atom tlenu przyłącza się bezpośrednio do atomu żelaza w grupie hemu.
Hydrofobowa natura centrum białka mioglobiny działa stabilizująco na przyłączenie atomu tlenu do atomu żelaza. Pozwala to mioglobinie skutecznie przenosić atom tlenu w mięśniach bez obawy, że spadnie i przyłączy się do innego białka lub atomu. Gdy białko mioglobiny dotrze do miejsca docelowego z przyłączonym tlenem, tlen uwalniany jest z atomu żelaza, a białko mioglobiny może przyłączyć się do innego atomu tlenu w celu dalszego transportu.