甲狀腺激素合成的原料主要是碘和甲狀腺球蛋白。

碘是合成甲狀腺激素必不可少的重要原料。人體所需要的碘主要從食物和飲水中獲取。食物中的碘化物以離子形式被胃腸道吸收進入血液循環(huán)，然后被甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞攝取。甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞具有強大的聚碘能力，通過鈉 - 碘同向轉(zhuǎn)運體（NIS），逆電化學(xué)梯度將碘離子從細(xì)胞外轉(zhuǎn)運至細(xì)胞內(nèi)。進入細(xì)胞內(nèi)的碘離子在過氧化物酶的作用下被活化，活化后的碘才能參與甲狀腺激素的合成。如果碘攝入不足，會導(dǎo)致甲狀腺激素合成減少，反饋性引起促甲狀腺激素（TSH）分泌增加，刺激甲狀腺增生腫大，出現(xiàn)地方性甲狀腺腫。

甲狀腺球蛋白（TG）也是甲狀腺激素合成的關(guān)鍵原料。它是由甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞合成并分泌到濾泡腔內(nèi)的一種糖蛋白。甲狀腺球蛋白分子上含有多個酪氨酸殘基，這些酪氨酸殘基是碘化的位點。在過氧化物酶的催化下，活化的碘與甲狀腺球蛋白分子上的酪氨酸殘基結(jié)合，首先生成一碘酪氨酸（MIT）和二碘酪氨酸（DIT），然后兩個分子的 DIT 偶聯(lián)生成四碘甲腺原氨酸（T4），一個分子的 MIT 和一個分子的 DIT 偶聯(lián)生成三碘甲腺原氨酸（T3）。合成好的 T3 和 T4 仍然結(jié)合在甲狀腺球蛋白上，儲存在濾泡腔內(nèi)。當(dāng)機體需要甲狀腺激素時，甲狀腺濾泡上皮細(xì)胞通過吞飲作用將含有 T3、T4 的甲狀腺球蛋白重新攝入細(xì)胞內(nèi)，在溶酶體酶的作用下，甲狀腺球蛋白被水解，T3 和 T4 被釋放進入血液循環(huán)，發(fā)揮其生理作用。

綜上所述，碘和甲狀腺球蛋白在甲狀腺激素的合成過程中都起著至關(guān)重要的作用，任何一種原料的缺乏或代謝異常都可能影響甲狀腺激素的合成，進而影響機體的正常生理功能。