ฮีโมโกลบิน (Hemoglobin)
สารสีแดงที่อยู่ในเม็ดเลือดคือ ฮีโมโกลบินซึ่งทำหน้าที่จับออกซิเจนจากปอดเพื่อนำไปให้เซลล์ในเนื้อเยื่อต่างๆทั่ว ร่างกาย ฮีโมโกลบินเป็นโปรตีนที่ประกอบด้วยโพลีเพปไทด์ (Polypeptide) ๔ เส้น โดยแต่ละเส้นจับอยู่กับฮีม (heme) ที่ประกอบด้วยสารประกอบอินทรีย์พอร์ไฟรินที่จับกับธาตุเหล็ก ดังนั้น ๑ โมเลกุล ของประกอบด้วยฮีม ๔ อัน และโพลีเพปไทด์ ๔ เส้น ในผู้ใหญ่ฮีโมโกลบินส่วนใหญ่เป็นฮีโมโกลบินชนิดเอ (Hb A) ซึ่งจะประกอบด้วยเส้นโพลีเพปไทด์ ๒ ชนิด ได้แก่ แอลฟา (α) และเบตา (β) โดยแต่ละชนิดมีอย่างละ ๒ เส้น เมื่อมารวมตัวกันจึงเป็น ๔ เส้น
ฮีโมโกลบินจับกับออกซิเจนในปอด เพื่อนำไปปล่อยในเซลล์และเนื้อเยื่อ และนำคาร์บอนไดออกไซด์กลับไปปล่อย ที่ปอด การแลกเปลี่ยนก๊าซระหว่างถุงลมกับเลือดในหลอดฝอยในปอด ใช้หลักการแพร่กระจาย (diffusion) คือ เป็นการแพร่กระจายของก๊าซที่มีความหนาแน่น หรือ แรงดันมากกว่า ไปสู่ที่มี ความหนาแน่น หรือแรงมากน้อยกว่าไปสู่ที่ที่มีความหนาแน่นหรือแรงดันน้อยกว่า การแลกเปลี่ยนก๊าซ ที่เซลล์และเนื้อเยื่อนั้นต้องอาศัยกลไกลที่รวดเร็ว และมีประสิทธิภาพมาก โดยเมื่อฮีโมโกลบินจับกับ ออกซิเจน เป็น oxyhemoglobin;Hb2O และเมื่อฮีโมโกลบินขับออกซิเจนออกไป จะเป็น deoxyhemoglobin