Фотовозбуждение гемоглобина приводит к разрыву связи Fe-O2. Несмотря на то, что в реальных физиологических условиях разрыв этой связи носит тепловой характер, фотоиндуцированная диссоциация кислорода с помощью ультракоротких лазерных импульсов позволяет в фиксированный момент времени разорвать указанную связь и далее с помощью техники оптической спектроскопии сверхвысокого временного разрешения исследовать реакцию повторной оксигенации. На основании результатов, полученных нами за последние годы с помощью техники пикосекундной и наносекундной абсорбционной спектроскопии, в докладе будут проанализированы следующие вопросы: возбужденные электронные состояния гема в окси- и дезокси-формах гемоглобина; электронная и колебательная релаксации энергии возбуждения, первичный квантовый выход фотодиссоциации для оксигемоглобина и эффективность выхода кислорода из белка во внешнюю среду (эти данные будут сопоставлены с аналогичными данными для комплексов гемоглобина с СО и NO, которые также фотолабильны, хотя и существенно отличаются величинами квантовых выходов фотодиссоциации); эффективность и скорость различных стадий геминальной рекомбинации кислорода с гемовым железом; скорость диффузии молекулярного кислорода из внешней среды к центру связывания и динамика его движения внутри гемового кармана и других областей белковой матрицы нативного тетрамера Hb, его изолированных a- и b-цепей, димера ab и мономерного белка миоглобина; влияние на процесс оксигенации гемоглобина различных гетеротропных эффекторов, вызывающих конформационные изменения белковой глобулы; спектральный контроль за конформацией белка.