zkratka Hb; červené krevní barvivo, které umožňuje přenos dýchacích plynů mezi plícemi a tkáněmi. Je nejrozšířenějším dýchacím pigmentem živočichů, přítomný
v erytrocytech všech obratlovců a rozpuštěný v krvi některých bezobratlých. Molekula hemoglobinu je zbudována ze dvou typů jednořetězcových
podjednotek označovaných α a β ; tvoří ji kompaktní symetrický tetramer α2β2. Podjednotky mají přibližně stejnou délku polypeptidového řetězce a podobnou primární i prostorovou strukturu. Každá obsahuje jednu hemovou skupinu, která je schopna na svůj ion Fe2+ reversibilně vázat molekulu O2. Vazba molekuly kyslíku na první vazebné centrum tetramerní molekuly usnadňuje vazbu na další centra (tzv. positivní homotropní
allosterický efekt); tento jev způsobuje, že saturační křivka hemoglobinu (závislost saturace na parciálním tlaku kyslíku)
podobně jako u allosterických enzymů není hyperbolická, ale sigmoidní. Z tzv. deoxygenovaného hemoglobinu (deoxyhemoglobinu, Hb) vzniká oxygenovaný hemoglobin
(oxyhemoglobin, HbO2). Deoxyhemoglobin má vyšší afinitu k iontům vodíku (je slabší kyselinou) než oxyhemoglobin, což má významné fysiologické
důsledky (viz Bohrův efekt). Hemoglobin na své železo snadno váže oxid uhelnatý (CO); proto i při malé koncentraci CO ve vdechovaném vzduchu vzniká
karboxyhemoglobin (HbCO), což snižuje schopnost krve přenášet kyslík. Hemoglobin plodu (fetální HbF) má vyšší afinitu ke kyslíku
než hemoglobin dospělých, což usnadňuje přenos kyslíku z krve matky do krve plodu. Nedostatek hemoglobinu nebo poruchy jeho
tvorby se vyskytují při různých typech anemií; srpkovitá anemie bylo první onemocnění, u něhož bylo prokázáno, že je způsobeno mutací jediné bílkoviny.