血红蛋白然后分解为球蛋白和血红素。球蛋白可降解为氨基酸，供体内再利用。血红素则在氧分子和NADPH的存在下，被主要由肝和脾的星形细胞构成的单核巨噬细胞的微粒体中非常活跃的血红素加氧酶氧化，血红素铁卟啉环上两个乙烯基吡咯之间的次甲基（－CH＝）氧化断裂为一氧化碳，同时两端的吡咯环被羟化，形成胆绿素。血红素加氧酶是胆红素合成中的限速酶。生成的一部分一氧化碳随唿吸道排出，通过检测唿出气中的一氧化碳可以得知体内红细胞破坏的速率。铁（Ⅲ）则被再利用。随后胆绿素在细胞质基质中的胆绿素还原酶的催化下，被NADPH迅速还原