1. 滤泡上皮细胞从血液中摄取氨基酸，在粗面内质网合成甲状腺球蛋白的前体，继而在高尔基复合体加糖并浓缩形成分泌颗粒，再以胞吐方式排放到滤泡腔内贮存。
2. 滤泡上皮细胞能从血液中摄取I-，I-经过过氧化物酶的作用而活化。
3. 活化后的I-进入滤泡腔与甲状腺球蛋白结合，形成碘化的甲状腺球蛋白。
4. 滤泡上皮细胞在腺垂体分泌的促甲状腺激素的作用下，胞吞滤泡腔内的碘化甲状腺球蛋白，成为胶质小泡。
5. 胶质小泡与溶酶体融合，碘化甲状腺球蛋白被水解酶分解形成大量四碘甲状腺原氨酸（T4）和少量三碘甲状腺原氨酸（T3），即甲状腺素。
6. T3和T4于细胞基底部释放入血。
甲状腺激素主要有甲状腺素，又称甲碘甲腺原氨酸（T4）和三碘甲腺原氨酸（T3）两种，它们都是酪氨酸碘化物。
甲状腺激素的合成和分泌过程怎么样？
1．甲状腺腺泡聚碘
由肠吸收的碘，以I-的形式存在于血液中，逆着电化学梯度，以主动运输的方式运转进入甲状腺上皮细胞内。在甲状腺上皮细胞基底膜上，可能存在I-转运蛋白，它依赖Na+-K+-ATP酶活动提供的能量来完成I-的主动转运。
2．碘的活化
摄入腺泡上皮细胞的I-，在过氧化酶的作用下被活化，I-的活化， 是碘得以取代酪氨酸残基上的氢原子的先决条件。如先天缺乏过氧化酶，I-不能活化，将使甲状腺激素的合成发生障碍。
3．酪氨酸碘化与甲状腺激素的合成
在腺泡上皮细胞粗面内质网的核糖体上，可形成一种由四条肽链组成的大分子糖蛋白，即甲状腺球蛋白（TG），其有3%酪氨酸残基。碘化过程就发生在甲状腺球蛋白酪氨酸残基上，10%酪氨酸残基可被碘化。
甲状腺球蛋白酪氨酸上的氢原子可被碘原子取代或碘化， 首先生成一碘酪氨酸残基（MIT）和二碘酪氨酸残基（DIT），然后两个分子的DIT耦联生成四碘甲腺原氨酸（T4）：一个分子的MIT与一个分子的DIT发生耦联，形成三碘甲状腺原氨酸（T3）。
上述酪氨酸的碘化和碘化酪氨酸的耦联作用，都是在甲状腺球蛋白的分子上进行的，所以甲状腺球蛋白的分子上既含有酪氨酸、碘化酪氨酸，也含有MIT、DIT和T3及T4。
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