激素的作用機理主要有四種.
一、膜受替通過腺苷酸環(huán)化酶作用途徑
這種作用方式快（幾分鐘）,通過生成cAMP而立刻作用于機體組
織.大部分含氮激素以這種方式起作用.
各種含氮激素作為第一信使與細胞膜中的特異受體結(jié)合,這個結(jié)合觸發(fā)G蛋白與GTP的結(jié)合（G蛋白——GTP）,G蛋白——GTP能激活腺苷酸環(huán)化酶,使ATP形成cAMP.作為信使的cAMP經(jīng)一系列的相關(guān)反應(yīng)——級聯(lián)放大,即先激活細胞內(nèi)的蛋白激酶,在進一步誘發(fā)各
種功能單位產(chǎn)生相應(yīng)的反應(yīng).
如腎上腺素進入肝細胞后,迅速與肝細胞表面的腎上腺素受體結(jié)合,激活A(yù)C,形成cAMP,形成的cAMP在激活蛋白激酶,蛋白激酶可使磷酸化酶激酶磷酸化,轉(zhuǎn)變成有活性的磷酸化酶激酶,這種活性的磷酸化酶激酶在去催化無活性的磷酸化酶B轉(zhuǎn)變?yōu)榕c磷酸基團共價結(jié)合的、有活性的磷酸化酶A,磷酸化酶A可催化糖原轉(zhuǎn)變成1-磷酸葡萄糖,然后1-磷酸葡萄糖在轉(zhuǎn)變成葡萄糖.
實驗證明,在整個過程中,雖然受體只結(jié)合了極少量的腎上腺素（10-8—10-10mol/L）,但最后卻引起了極強烈的效應(yīng),能產(chǎn)生5mmol/L的葡萄糖,反應(yīng)過程中各個信號逐漸放大可約300萬倍,這種作用稱級聯(lián)放大作用,它在幾秒鐘之內(nèi)可使磷酸化酶的活性達到最大值.
除腎上腺素外,雖然還有其他激素也通過形成cAMP而起作用 ,但是每一種激素只能與其靶細胞膜上的專一性受體相結(jié)合,而且所形成的cAMP只存在這種細胞中,并不能隨血液循環(huán)而影響其他細胞,因此不同的激素引起不同的生理效應(yīng).
二、鈣及肌醇三磷酸作用途徑
激素通過結(jié)合到細胞表面的激素受體上,激活G蛋白,G蛋白再激活磷酸脂酶C,在磷酸脂酶C催化下,產(chǎn)生二脂酰甘油和肌醇三磷酸.二脂酰甘油進一步活化蛋白激酶C,促使靶蛋白質(zhì)中的蘇氨酸殘基和絲氨酸殘基磷酸化,最終改變一系列酶的活性；肌醇三磷酸則打開鈣離子通道,使鈣離子從內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中釋放到細胞質(zhì)中,而鈣離子濃度的升高,可改變鈣調(diào)蛋白的構(gòu)象,鈣調(diào)蛋白只有結(jié)合鈣離子,形成Ca2+-CaM復(fù)合物,才具有生物活性.Ca2+-CaM復(fù)合物可以以兩種方式調(diào)節(jié)代謝：1）直接與靶酶起作用；2）通過活化依賴Ca2+-CaM復(fù)合物的蛋白激酶起作用.
三、受體的酪氨酸激酶途徑
激素結(jié)合到它的實質(zhì)為酪氨酸激酶的受體上,激活此酶的催化活性,使受體本身的酪氨酸殘基磷酸化.受體中的酪氨酸殘基磷酸化又可進一步促進酪氨酸激酶的活性.如胰島素、表皮生長因子（EGF）就是通過這種作用途徑.但是,活化的受體對靶細胞中哪些蛋白質(zhì)進行磷酸化修飾,這些磷酸化了的靶蛋白質(zhì)如何具有多重的促生長效應(yīng)和多重的代謝效應(yīng),還有待與研究.
四、類固醇激素受體調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)入速度
這是一種慢反應(yīng)機制,其作用與前幾種截然不同,激素必須首先進入細胞,作用于細胞核.這種激素的受體是結(jié)合著DNA的某些蛋白