Las hormonas son moléculas liberadas por un grupo de células del cuerpo que influyen en el comportamiento de otro grupo de células. Las hormonas son las señales químicas del sistema endocrino, el grupo de glándulas que, junto con el sistema nervioso, controla las respuestas del cuerpo a los estímulos internos y externos. Las hormonas son transportadas a sus células objetivo en el torrente sanguíneo.
Todas las hormonas se unen en la célula diana a un receptor específico, una proteína fabricada por la célula diana. Cuando la hormona se une al receptor, provoca un cambio en la conformación o forma del receptor. Este cambio de conformación permite al receptor encajar con otras moléculas celulares de una forma que antes no podía, desencadenando así nuevas actividades en la célula. Aunque una hormona como la testosterona (producida en los testículos) llega a todas las células del cuerpo, sólo algunas células tienen receptores de testosterona y, por tanto, sólo esas células son sensibles a los efectos de la testosterona. Del mismo modo, las diferentes células receptoras fabrican diferentes conjuntos de moléculas para interactuar con el receptor de testosterona, y esto controla la respuesta exacta que la célula diana exhibe.
Las hormonas se clasifican en función de su estructura química. Las hormonas peptídicas son cadenas de aminoácidos . La insulina y el glucagón, que ayudan a controlar el azúcar en la sangre, son hormonas peptídicas, al igual que las hormonas del hipotálamo y la hipófisis. Las hormonas esteroideas son lípidos (moléculas parecidas a la grasa) cuyas estructuras derivan del colesterol. Las hormonas de los órganos sexuales y de la corteza suprarrenal (parte de la glándula suprarrenal) son esteroides. Las hormonas monoamínicas se fabrican mediante la modificación de aminoácidos. Estas hormonas incluyen la adrenalina y la noradrenalina producidas por la médula suprarrenal, la hormona tiroidea (tiroxina) y la melatonina de la glándula pineal en el cerebro.
Las hormonas también difieren en el lugar donde se encuentran sus receptores en la célula diana, y en el tipo de efecto que causan cuando se unen a sus receptores. El receptor de la tiroxina se encuentra en el núcleo , mientras que los receptores de las hormonas esteroides se encuentran en el citoplasma de la célula . En ambos casos, la hormona se une al receptor para formar un complejo, y luego el complejo hormona-receptor activa genes específicos dentro del núcleo, lo que lleva a la síntesis de nuevas proteínas.
La adrenalina, la noradrenalina y las hormonas peptídicas no entran en la célula objetivo. En cambio, se unen a un receptor en la superficie de la membrana. El receptor se extiende a través de la membrana, y cuando la parte exterior se une a la hormona, la parte interior del receptor sufre un cambio de conformación. Este cambio desencadena una cascada de reacciones en el interior de la célula, que en última instancia conduce a un aumento de la concentración de una u otra molécula mensajera interna. Los más comunes de estos llamados «segundos mensajeros» (la hormona es el «primer mensajero») son el ion calcio y el AMP cíclico (cAMP), un tipo de nucleótido . El segundo mensajero desencadena otras actividades en la célula, dependiendo del tipo de célula. En el músculo, la adrenalina provoca la acumulación de AMPc, que causa la descomposición del glucógeno para liberar glucosa , que la célula muscular utiliza para apoyar el aumento de la actividad.
Las hormonas que se unen a los receptores externos y trabajan a través de segundos mensajeros afectan a las proteínas preexistentes dentro de la célula. Debido a esto, suelen causar efectos mucho más rápidos que las que se unen a los receptores internos, que influyen en la creación de nuevas proteínas. Por ejemplo, los efectos de la adrenalina duran de minutos a horas como máximo, mientras que los efectos de la testosterona duran de días a meses o más.