2.异常血红蛋白的功能改变

异常血红蛋白的功能改变主要表现为血红蛋白分子稳定性和携氧能力的改变，导致溶血性贫血、红细胞增多症、发绀等临床症状。大多数异常血红蛋白杂合子无临床症状，红细胞参数正常；而部分纯合子或复合杂合子则会表现出不同程度的贫血。

根据Perutz构建的血红蛋白分子结构模型：血红蛋白分子内部为稳定的通过范德华力相互作用的非极性分子，带极性侧链的氨基酸位于分子表面，与水相互作用；血红素嵌于疏水口袋内，有助于铁离子和氧结合，并防止高铁血红蛋白血症的发生；血红蛋白中不同肽链之间的接触如α₁β₁接触对于氧的结合和释放也有重要作用。因此，发生在血红蛋白分子表面的氨基酸替代一般不会影响到结构和功能，多数功能正常的变异血红蛋白替代突变都是发生在分子表面，但有例外，如Hb S由于亲水的谷氨酸被疏水的缬氨酸替代，导致血红蛋白溶解度下降引起红细胞镰变，发生在同一部位的氨基酸替代（如Hb C）也导致溶解度下降而易在细胞内结晶，纯合子的时候会显现症状。其他如内部的非极性残基、α₁β₁接触面、近端F8或E7组氨酸等位置的替代会引起功能异常。