Hormonas são moléculas libertadas por um grupo de células no corpo que influenciam o comportamento de outro grupo de células. As hormonas são os sinais químicos do sistema endócrino, o grupo de glândulas que, juntamente com o sistema nervoso, controla as respostas do corpo a estímulos internos e externos. Os hormonas são transportados para as suas células-alvo na corrente sanguínea.
Todas as hormonas ligam-se na célula alvo a um receptor específico, uma proteína feita pela célula alvo. Quando a hormona se liga ao receptor, causa uma alteração na sua conformação, ou forma. Esta alteração de conformação permite que o receptor se ajuste a outras moléculas celulares de uma forma que antes não podia, desencadeando assim novas actividades na célula. Enquanto uma hormona como a testosterona (produzida nos testículos) atinge todas as células do corpo, apenas algumas células têm receptores de testosterona, e portanto apenas essas células são sensíveis aos efeitos da testosterona. Da mesma forma, diferentes células receptoras fazem diferentes conjuntos de moléculas para interagir com o receptor de testosterona, e isto controla a resposta exacta que a célula alvo apresenta.
Os hormónios são classificados com base nas suas estruturas químicas. As hormonas peptídicas são cadeias de aminoácidos . Insulina e glucagon, que ajudam a controlar o açúcar no sangue, são hormonas peptídeas, assim como as hormonas do hipotálamo e da hipófise. As hormonas esteróides são lípidos (moléculas semelhantes às gorduras) cujas estruturas são derivadas do colesterol. As hormonas dos órgãos sexuais e do córtex adrenal (parte da glândula adrenal) são esteróides. As hormonas monoaminérgicas são feitas modificando os aminoácidos. Estas hormonas incluem adrenalina e noradrenalina produzidas pela medula adrenal, hormona tiroidiana (tiroxina), e melatonina da glândula pineal no cérebro.
As hormonas também diferem no local onde os seus receptores se encontram na célula alvo, e o tipo de efeito que causam quando se ligam aos seus receptores. O receptor de tiroxina está localizado no núcleo, enquanto os receptores de hormonas esteróides se encontram no citoplasma da célula. Em ambos os casos, a hormona liga-se ao receptor para formar um complexo, e depois o complexo hormonal-receptor activa genes específicos dentro do núcleo, conduzindo à síntese de novas proteínas.
Adrenalina, noradrenalina, e as hormonas peptídeo não entram na célula alvo. Em vez disso, ligam-se a um receptor na superfície da membrana. O receptor estende-se através da membrana, e quando a porção externa se liga à hormona, a porção interna do receptor sofre uma alteração de conformação. Esta alteração desencadeia uma cascata de reacções no interior da célula, levando, em última análise, a um aumento da concentração de uma ou outra molécula mensageira interna. Os mais comuns destes chamados “segundos mensageiros” (a hormona é o “primeiro mensageiro”) são o ião de cálcio e o AMP cíclico (cAMP), um tipo de nucleótido. O segundo mensageiro desencadeia então outras actividades na célula, dependendo do tipo de célula. No músculo, a adrenalina provoca a acumulação de cAMP, que provoca a quebra do glicogénio para libertar glicose , que a célula muscular utiliza para apoiar o aumento da actividade.
Hormonas que se ligam a receptores externos e trabalham através de segundos mensageiros afectam as proteínas pré-existentes no interior da célula. Devido a isto, causam normalmente efeitos muito mais rápidos do que os que se ligam aos receptores internos, os quais influenciam a criação de novas proteínas. Por exemplo, os efeitos da adrenalina duram de minutos a horas, no máximo, enquanto os efeitos da testosterona duram de dias a meses ou mais.