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GENERALITES
I. LES DEUX GRANDS SYSTEMES DE COMMUNICATION INTERCELLULAIRES : LE
SYSTEME NERVEUX ET LE SYSTEME ENDOCRINIEN
Tous les organismes vivants sont des sociétés de cellules et les différents éléments qui les
composent doivent communiquer. Il existe deux grands systèmes de communication :
 Le système nerveux : ce sont les nerfs, le message correspond au potentiel d’action.
 Le système endocrinien : groupement de cellules qui vont libérer des substances
chimiques, les hormones qui vont être libérées dans la circulation sanguine.
Au niveau des synapses, la communication est effectuée par voie chimique. Donc, dans le
système nerveux, il y a aussi une communication à base d’éléments chimiques.
 Polycopié – Tab. 1 : Comparaison de la transmission synaptique et de la communication hormonale
I. 1. Points communs
Dans les deux cas, il y a des éléments chimiques qui sont synthétisés à partir d’éléments qui
sont appelés des précurseurs. Ensuite, ces messagers vont être stockés dans des vésicules de
stockage. Sous l’influence de certains facteurs, ils vont être libérés par le processus d’exocytose.
Pour agir, les hormones doivent se fixer à des structures appelées récepteurs.
I. 2. Différences
Dans le système nerveux, on parle de communication locale et à caractère discret c’est-à-
dire entre deux éléments rapprochés et connectés ensemble.
Pour les hormones, la diffusion se fait à grande distance. Les molécules passent par la
circulation sanguine et peuvent avoir potentiellement un grand nombre de cellules-cibles.
Les neuromédiateurs produisent un effet immédiat et un effet qui être de courte durée
(quelques millièmes de secondes avec un potentiel d’action d’environ 0.001 seconde). Il y a une
exception pour la neuromodulation.
Pour les hormones, les effets se produisent à moyen terme (quelques heures voire jours) et à
court terme (quelques minutes). De même, la durée peut varier de quelques jours à quelques
semaines.
En général, les neuromédiateurs agissent en « tout ou rien » (sauf la neuromodulation) alors
que les hormones agissent de façon graduée, on parle d’action dose-dépendante.
En ce qui concerne les modes d’action, pour la neuromédiation, soit la réception va entraîner
l’ouverture de certains canaux ioniques (ionotropiques) ou l’activation d’autres messagers chimiques
(métabotropiques) avec un phénomène de second messager.
Dans le cas des hormones, il y aura aussi émission d’un second messager (hormones
peptidiques et catécholamines) ou action sur la synthèse des protéines par l’ADN (hormones
stéroïdes).
Dans certaines structures qui dépendent de l’encéphale (hypothalamus et
neurohypophyse) il y a des cellules nerveuses qui libère des hormones directement dans la
circulation sanguine. Ces messagers chimiques sont appelés hormones et on va appeler ces cellules
des cellules neuroendocrines. Ce sont ces cellules qui font la jonction entre le système endocrinien
et le système nerveux.

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II. LE SYSTEME ENDOCRINIEN – LES GLANDES ENDOCRINES
L’endocrinologie a pour but l’étude des hormones. Ce sont des messagers chimiques qui sont
véhiculés par voie sanguine et vont agir sur un ensemble diffus de cellules que l’on va appeler
cellules-cibles.
II. 1. Les structures endocrines
Dans beaucoup de cas, ces cellules sont réunies et forment des glandes endocrines :
 L’hypothalamus
 L’hypophyse qui comprend
 une neurophyse et
 une adénophyse
 La thyroïde
 Le pancréas
 Les parathyroïdes
 Les surrénales qui comportent deux parties
 la médulo-surrénale (centrale) et
 la cortico-surrénale (périphérique)
 Les gonades avec les testicules pour l’homme et les ovaires pour la femme
II. 2. Les structures temporaires
A côté de ces structures endocrines, il y a des structures temporaires :
 Le placenta : en plus de son rôle tropique (nutrition de l’embryon), il produit aussi des
hormones.
 Le thymus : il se trouve à l’embranchement des voies respiratoires. Assez développé à la
naissance (10 à 12 g) il grandit peu à l’adolescence (20 à 30 g) et diminue chez la
personne âgée (3 à 6 g). Le thymus sert à produire des cellules particulières appelées
lymphocytes (globules blancs qui sont impliqués dans la défense immunitaire).
Il existe des hormones qui ne sont plus sécrétées par des cellules endocrines mais par des
cellules isolées (ex : dans le tube digestif). De même dans le système immunitaire, il y a des cellules
isolées qui peuvent libérer des hormones.
III. LES PRINCIPALES FAMILLES D’HORMONES
III. 1. Les hormones stéroïdes
Ce sont des hormones issues du cholestérol. Il va servir de matière première à la fabrication
des hormones stéroïdes. Cela va conduire à une grande ressemblance entre ces différentes
hormones.
Ex : La testostérone (chez l’homme) et l’estradiol (chez la femme), il suffit d’une enzyme, l’aromotase,
pour passer de l’une à l’autre.
Ces hormones sont solubles dans les lipides c’est-à-dire les « graisses ». Or, les membranes
des cellules sont constituées de lipides, donc ces hormones vont être capables de traverser les
membranes plasmiques.
 La corticosurrénale :
 Le cortisol (chez certains animaux corticostérone)

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 Les ovaires :
 La progestérone
 L’estradiol
 Les testicules
 La testostérone
III. 2. Les hormones de nature peptidiques ou protéiques
Les peptides et les protéines sont fabriqués à partir des acides aminés. Les protéines sont
des chaînes qui vont s’enrouler sur elles-mêmes, donc ce sont des grosses molécules relativement
encombrantes avec des propriétés particulières qui les rendent incapable de traverser les
membranes.
 Dans l’hypothalamus
 Dans l’adénohypophyse
 Dans le pancréas
III. 3. Les hormones dérivées d’un acide aminé
L’acide aminé commun à toutes ces hormones est la tyrosine.
 Les catécholamines
 La dopamine
 La noradrénaline
 L’adrénaline
Elles dérivent toutes les unes des autres. Ces molécules sont aussi des neuromédiateurs.
Comme ce sont des molécules qui ne sont pas solubles dans les lipides, elles ne passent pas la
barrière hématoencéphalique, ni la membrane des cellules en général.
 La T3 et la T4 sont produites par la thyroïde. Elles sont liposolubles donc peuvent agir au
niveau du système nerveux central.
III. 4. Quelques caractéristiques générales des hormones
III. 4. A. Délais d’expression des effets hormonaux
Il existe un délai, une latence, avant que s’exprime les effets hormonaux. Pour certaines
hormones, ça peut être très court ( minutes) pour d’autres plusieurs jours. C’est dû au mode d’action
des hormones mais aussi au fait que l’hormone doit d’abord se transformer en une autre substance :
le métabolite de l’hormone.
III. 4. B. Doses efficaces
Les hormones sont produites en très petites quantités et pas en flux continu mais par petites
bouffées ? On parle de sécrétion pulsative. (microgrammes voir picogrammes).
La première hormone purifiée c’est la T4 (1914), c’est une hormone thyroïdienne. Cela a
nécessité 3 tonnes de thyroïde de bœuf et a permis d’extraire 3 grammes d’hormone.
Quand on utilise les hormones à des fins thérapeutiques, il faut de toutes petites doses sinon
se produisent des effets pharmacologiques.
Ex : l’hormone antidiurétique. Elle permet de récupérer les liquides. Au départ, elle était appelée
vasopressine. On l’injectait et cela augmentait la pression des vaisseaux sanguins. En fait, on l’injectait à
500 x la dose.

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III. 4. C. Formes libres et formes liées
Cela ne concerne que les petites molécules comme les hormones stéroïdes ou les
hormones thyroïdiennes. Les petites hormones vont être accompagnées d’une protéine vectrice
qui va empêcher la dégradation de l’hormone. L’hormone va se lier avec la protéine vectrice et va être
protégée.
 Forme libre : hormone seule
 Forme liée : hormone + protéine
 Polycopié – Fig. 1 : Forme libre et forme liée d’une hormone
La forme libre est la seule forme active et la réserve circulante est une forme inactive. Il faut
un équilibre entre les deux formes : libre (5%) et réserve circulante (95%).
III. 4. D. Mode d’action des hormones : rôle des récepteurs
Les hormones agissent sur les cellules-cibles donc il y a une sélectivité de l’hormone pour
une certaine cellule-cible. Celle-ci va être due à des récepteurs.
Les récepteurs sont des protéines qui sont soit dans, ou à la surface des cellules cibles, et
dont la fonction est de reconnaître une substance chimique. Cette reconnaissance est basée sur la
forme et la charge électrique.
La liaison entre l’hormone et le récepteur est réversible et la quantité de liaison va répondre
aux lois de la chimie : beaucoup de liaisons nécessitent beaucoup d’hormones et beaucoup de
récepteurs. Il y a un nombre limité de récepteur qui va donc limiter le nombre de liaison possible.
On compare l’hormone à une clé et le récepteur à une serrure. Chaque serrure n’accepte
qu’une clé et on peut faire des copies de la même clé : soit naturellement ; soit artificiellement (à des
fins thérapeutiques)
 Quand il y a ressemblance : on parle d’analogue, c’est une copie de la clé.
 Il y a des molécules qui ressemblent et font le même effet : ce sont les agonistes.
 Il y a des molécules qui bloquent les récepteurs : ce sont les antagonistes.
Ex : Le RU 486
En début de grossesse, la progestérone va préparer la paroi intérieure de l’utérus à la nidation du fœtus. Or
le RU 486 va se mettre sur les récepteurs et quand la progestérone arrive, elle ne pourra pas avoir d’effet
parce que les récepteurs sont tous occupés par le RU 486.
Les hormones peuvent moduler la capacité des cellules à leur répondre en régulant le nombre
de récepteurs. Quand il y a beaucoup d’hormone, il y a une diminution du nombre de récepteurs, on
parle de régulation à la baisse. Donc progressivement l’effet va être moins important puisqu’il y a
peu de récepteurs.
Hormone
Protéine
vectrice
« Réserve circulante »
LIBRE
LIEE
5 %
95 %

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Pour certaines hormones, il peut y avoir régulation à la hausse, c’est le cas de l’estradiol.
Une hormone va pouvoir augmenter le nombre de récepteurs pour une autre hormone. C’est le cas de
l’estradiol qui va avoir comme effet d’augmenter les récepteurs pour la progestérone. On parle d’effet
permissif de l’estradiol sur la progestérone. Il faut qu’une première hormone intervienne pour que la
seconde puisse avoir son effet.
III. 4. E. Récepteurs intracellulaires et récepteurs membranaires
Certaines hormones sont capables de traverser les membranes donc les récepteurs peuvent
se trouver à l’intérieur de la cellule. Il y en a d’autres qui sont trop grosse donc il y aura des récepteurs
membranaires à la surface de la cellule. Les récepteurs intracellulaires se trouvent dans le noyau.
 Polycopié – Fig. 2 : Les modes d’action des hormones stéroïdes
Dans le noyau, l’hormone va rencontrer son récepteur et cela va constituer un complexe
hormone-récepteur qui a des propriétés particulières et va se fixer sur certains fragments de l’ADN.
Cela va modifier le taux de transcription de l’ADN : soit favoriser, soit empêcher la fabrication de
certains brins d’ARN messager (ARNm) qui servent de matrice pour fabriquer des protéines. Donc
cela va soit favoriser, soit empêcher la fabrication des protéines.
C’est un effet génomique car il intervient au niveau du génome. Ces effets génomiques sont
à plus ou moins long terme car la synthèse des protéines est processus assez lent.
Au niveau de la membrane, l’hormone se fixe au récepteur qui est une protéine membranaire
et cela va mettre en place un système de second messager au sein de la cellule car l’hormone ne
peut pas entrer au sein de la cellule.
 Polycopié – Fig. 3 : Représentation schématique du fonctionnement d’un récepteur membranaire
utilisant l’Adénosine Monophosphate cyclique (AMPc) comme second messager.
A chaque cascade on amplifie les effets. Ce phénomène est plus rapide que le précédent
parce qu’il n’y a pas de synthèse de protéine. Les effets peuvent être la synthèse ou la dégradation de
molécules, l’ouverture de canaux ou le transport de certains éléments.
En fait, les stéroïdes (intracellulaires) interviennent aussi au niveau de la membrane donc
pour les stéroïdes, il y a deux types de récepteurs : membranaires et intracellulaires.
III. 4. F. Comment les hormones modifient-elles le comportement ?
L’hormone va modifier la probabilité d’apparition de certains comportements ou elle va
moduler l’intensité d’expression de ce comportement ( déclenchement). Dans certains cas, l’intensité
d’expression du comportement va dépendre de la dose d’hormone, on dit qu’il est dose-dépendant.
Dans d’autres cas, il y a des effets de pallier ou de seuil c’est-à-dire qu’il n’y a pas d’action en deçà.
Pour modifier le comportement, les hormones doivent intervenir sur le cerveau. Elles vont
modifier la concentration de certains neuromédiateurs :
 soit en activant les enzymes de synthèse : cela produira un accroissement
 soit en activant les enzymes de dégradation : cela produira un fléchissement.
Les hormones, notamment sexuelles, peuvent intervenir au début de la vie pour modifier
l’arrangement de certaines structures nerveuses.