Budowa chemiczna hormonu ma decydujący wpływ na jego właściwości, sposób transportu oraz mechanizm działania hormonu na komórkę docelową.
Hormony to substancje chemiczne będące nośnikami informacji, produkowane przez pojedyncze komórki, tkanki lub gruczoły i przenoszone do komórek docelowych, gdzie wywierają efekt biologiczny, regulując przebieg zachodzących w nich procesów metabolicznych. Hormony wytwarzane przez wyspecjalizowane narządy, zwane gruczołami wydzielania wewnętrznego lub dokrewnymi, nazywane są hormonami gruczołów dokrewnych (gruczołowymi).
Hormony przenoszone są na ogół przez płyny ustrojowe. Cechuje je specyficzność działania, co uwarunkowane jest działaniem na komórki docelowe za pośrednictwem odpowiednich receptorów komórkowych. Regulują metabolizm poprzez wpływ na syntezę lub aktywność enzymów i innych białek o charakterze regulatorowym oraz zmianę przepuszczalności błony komórkowej. Działają w sposób wolniejszy, ale bardziej długotrwały niż sygnały elektryczne w układzie nerwowym.
Ze względu na budowę chemiczną wyróżnia się:
– hormony będące pochodnymi amin i aminokwasów (np. adrenalina, tyroksyna, histoamina);
– hormony oligo- i polipeptydowe będące małymi peptydami lub białkami (np. cytokiny, wazopresyna, somatotropina, insulina);
– hormony steroidowe będące pochodnymi cholesterolu (hormony kory nadnerczy i hormony gruczołów płciowych);
– pochodne długołańcuchowych nienasyconych kwasów tłuszczowych (np. prostaglandyny, leukotrieny, tromboksany).
Sposób działania hormonów zależy od ich charakteru chemicznego
Dany hormon działa na komórkę, jeśli ta posiada swoisty dla niego receptor.
Hormony steroidowe oraz tyroksyna przenikają przez błonę komórkową. Wywołują efekt biologiczny, jeśli tylko w komórce (cytoplazmie lub jądrze komórkowym) znajdują się właściwe dla nich receptory: enzymy lub białka regulatorowe genów. Połączenie z hormonem powoduje uaktywnienie receptora. Białka regulatorowe genu połączone z hormonem dyfundują do jądra komórkowego. Tam zaktywizowane białko regulatorowe wiąże się ze specyficzną dla niego sekwencją regulatorową w DNA. Powoduje to transkrypcję określonego genu, a w końcowym efekcie syntezę odpowiedniego białka.
Hormony peptydowe lub pochodne aminokwasów nie wnikają do komórek, ale łączą się z receptorami błonowymi, specyficznymi dla każdego hormonu. Połączenie z receptorem powoduje uwolnienie po wewnętrznej stronie błony komórkowej substancji przekaźnikowej, tzw. drugiego przekaźnika, którym może być np. cAMP (cykliczny AMP), cGMP, jony Ca2+, tzw. białko Ras. Wzrost poziomu drugiego przekaźnika w cytoplazmie inicjuje kaskadę wewnątrzkomórkowych reakcji, w których uczestniczą enzymy zwane kinazami białkowymi (ich podjednostka katalityczna zostaje odblokowana przez wtórny przekaźnik). Ostatecznie następuje zaktywowanie określonego białka regulatorowego genu, czego końcowym efektem jest – podobnie jak w przypadku hormonów steroidowych – synteza odpowiedniego białka, np. enzymatycznego (tzw. genetyczny efekt hormonu – działanie wolne). Kinazy mogą też uaktywniać enzymy już istniejące w cytoplazmie (pozagenetyczny efekt hormonu – działanie szybkie).