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酪氨酸碘化酪氨酸碘化是指活化的碘置換酪氨酸苯環上第3位和第5位的質子后形成的碘化物。碘化過程主要在腺泡腔內靠近頂部細胞部位的甲狀腺球蛋白分子上進行。酪氨酸的碘化和T4、T3合成步驟如下：酪氨酸先與碘反應生成一碘酪氨酸(MIT)和二碘酪氨酸(DIT)，兩分子DIT相連而成T4。T3則主要在周圍組織中由T4脫碘產生，但在上皮細胞內也可由1分子MIT和一分子DIT連接生成(見下圖)：在上皮細胞內，上述碘化反應是在甲狀腺球蛋白分子中的酪氨酸殘基上進行，并非在游離存在的酪氨酸上進行。所以甲狀腺激素的合成是在甲狀腺球蛋白分子上進行。甲狀腺球蛋白是一種糖蛋白，人體內的甲狀腺球蛋白是由四條多肽組成，每條多肽鏈分子Chemicalbook量為160000，四條多肽鏈的聚合有兩種形式：一種是四條多肽鏈相互間的二硫鍵連接;另一種是二條多肽鏈先以二硫鍵相連成為二聚體，后者再以共價鍵相連。甲狀腺球蛋白分子的完整四聚體的立體結構必須完整才能使某些酪氨酸殘基有恰當的空間位置，以便于碘化，以及使已碘化的酪氨酸結合成TH。每分子甲狀腺球蛋白約含120個酪氨酸殘基只有少數酪氨酸被碘化。在大鼠實驗中發現缺碘時，甲狀腺球蛋白分子中MIT和T3相對地增多，這可能是應付缺碘的一種。合成T3所需的碘較合成T4少1/4，而T3的活性大于T4。因為在甲狀腺球蛋白分子中T4/T3比率為12，而每天T4、T3分泌率的比率為3。可見在甲狀腺內T4可以轉變為T3。