Erytrocyttene inneholder hemoglobin (Hb). Dersom man fjerner alt vannet som måtte eksistere i erytrocyttene, vil over 95% av tørrvekten være Hb. Menn har 13 – 18 gram Hb per 100 ml blod, og kvinner 12-16 gram.
Hb er et relativt komplekst protein bestående av fire sammenkoblede polypeptidkjeder og fire hem-grupper, en for hver polypeptidkjede (fig.3). Hver hem-gruppe inneholder ett jernion (Fe2+) i sitt sentrum, og hvert av disse jernionene kan binde ett oksygenmolekyl (O2). Ett Hb kan med andre ord binde fire oksygenmolekyler. Ettersom en erytrocytt inneholder i størrelsesorden 250 millioner Hb-molekyler, betyr det at hver erytrocytt kan transportere en milliard oksygenmolekyler.
Fig.3 Hemoglobin
Bindingen av oksygenmolekyler til Hb følger et visst mønster og styres av partialtrykket til oksygengassen (se respirasjonsfysiologi). Å binde det første oksygenmolekylet er relativt enkelt, og det krever ikke stort trykk (PO2). Tilsvarende gjelder de to neste oksygenmolekylene, og følgelig vil oksygen-hemoglobin-dissosiasjonskurven (fig.4) være relativt bratt inntil 75% oksygenmetning i blodet. Derimot krever det større krefter for å få bundet det fjerde oksygenmolekylet, og vi ser at oksygen-hemoglobin-dissosiasjonskurven flater ut mellom 75% og 100% oksygenmetning. Merk at hvert oksygenmolekyl som binder seg til Hb representerer 25% metning i snitt. Skal vi over 75% må det et større partialtrykk til for å få festet på det siste oksygenmolekylet.
Fig.4 O2 – Hb dissosiasjonskurve