镰状细胞贫血产生的分子机制：
镰状细胞贫血症是由于血红蛋白分子的β-链第6位谷氨酸被缬氨酸取代，构成镰状血红蛋白(HbS),取代了正常Hb(HbA)。在氧分压下降时HbS分子间相互作用，成为溶解度很低的螺旋形多聚体，使红细胞扭曲成镰状细胞（镰变）。
血红蛋白分子结构与功能的关系：
血红蛋白是一种寡聚蛋白质，由4个亚基构成(α 2 β 2
)，α链含有141个氨基酸残基，β链含有146个氨基酸残基，每个亚基均有一个血红素辅基，每个血红素都可以和一分子氧结合。4个亚基占据相当于四面体的4个顶角。亚基之间通过8对盐键，形成紧密的、亲水的球形蛋白质。4个血红素分别位于每个肽链的E和F螺旋之间的裂隙处，并暴露在分子的表面。血红蛋白与氧结合时表现出协同效应，即当第1个亚基与一分子氧结合后，卟啉环平面由凸面变为水平，虽然该亚基的构象发生微小的变化，但这一变化确实影响了与其他亚基之间的相互作用，亚基之间的8对盐键被坏，整个血红蛋白分子构象发生较大变化，血红蛋白构象由紧张态(T态)变为松弛态(R态)，这一构象的变化导致了血红蛋白的其他亚基与氧结合力大大增强，第4个亚基与氧结合的速度大约是第1个亚基的200～400倍。
