हीमोग्लोबिन
रक्त में हीमोग्लोबिन की भूमिका का विवरण फिजियोलाजिस्ट क्लाडे बर्नार्ड द्वारा दिया गया. "हीमोग्लोबिन" नाम "हीम" और "ग्लोबिन" शब्दों की संधि से प्राप्त किया गया है, जो यह बताता है कि हीमोग्लोबिन की प्रत्येक उपइकाई हीम (हेम) समूह से जड़ा एक ग्लोबुलार प्रोटीन है. हर हीम समूह में एक लौह परमाणु होता है, जो आयन-उत्प्रेरित बलों के जरिये एक आक्सीजन अणु को बांध सकता है. स्तनपायियों के सबसे आम हीमोग्लोबिन में ऐसी चार उपइकाईयां होती हैं.
सिकल-सेल रोग
सामान्य हीमोग्लोबिन A में, ग्लुटामिक एसिड, बीटा श्रृंखला के छठे स्थान पर होता है, जबकि सिकल सेल रोग में, इस ग्लुटामिक एसिड को वलाइन द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जो सिकल सेल के गठन को प्रेरित करता है। यह एक, एकल बिंदु उत्परिवर्तन के कारण होता है। यह दो बीटा श्रृंखला के बहुलक प्रक्रिया को प्रेरित करता है और इसलिए उनका स्वरूप पहेली (या ताला और चाबी) के समान होता है; जिसका मतलब है कि वे एक अनुदैर्ध्य बहुलक का निर्माण करते हुए एक-दूसरे में फिट होते हैं जो कोशिका को विरूपित और अत्यंत कठोर करता है जिससे नाड़ी अंतर्विरोध फलित होता है। बहुलक निर्माण की यह प्रक्रिया, संक्रमण, अल्प-ऑक्सीयता, अम्लरक्तता, शारीरिक व्यायाम, ठंड के कारण हुए वाहिका अंतर्विरोध और साथ ही साथ हाइपरटोनिक निर्जलीकरण के द्वारा सक्रिय हो सकती है।