Die Druckversion wird nicht mehr unterstützt und kann Darstellungsfehler aufweisen. Bitte aktualisiere deine Browser-Lesezeichen und verwende stattdessen die Standard-Druckfunktion des Browsers.

aiMOOC

Jodstoffwechsel

QR-Code

Einleitung

Zielgruppe: Lernende der gymnasialen Oberstufe und Auszubildende in Gesundheitsberufen. Du erfährst, wie Jod aufgenommen, in der Schilddrüse verarbeitet und für die Bildung der Hormone T3 und T4 verwendet wird. Die Inhalte sind Lernmaterial und ersetzen keine medizinische Beratung.

Aufnahme und Versorgung

Jod ist ein essenzielles Spurenelement. In Lebensmitteln liegt es überwiegend als Iodid oder in gebundener Form vor. Im Verdauungstrakt wird Jod weitgehend aufgenommen und gelangt über das Blut zur Schilddrüse. Jodiertes Speisesalz, Seefisch, Milchprodukte und Eier können zur Versorgung beitragen; der Gehalt schwankt. Eine ausgewogene Versorgung ist wichtig, besonders in Schwangerschaft und Kindheit. Zu wenig und auch zu viel Jod können gesundheitlich problematisch sein. Nahrungsergänzung mit hohen Joddosen sollte nicht eigenmächtig erfolgen.

Orientierung

Die Schilddrüse liegt am Hals und besteht aus Follikeln: Zellen umschließen ein Kolloid, in dem das Protein Thyreoglobulin gespeichert wird. Die Schilddrüse benötigt Jod und die Aminosäure Tyrosin als Ausgangsstoffe.

Transport in die Schilddrüse

Der Natrium-Iodid-Symporter (NIS) an der dem Blut zugewandten Zellmembran transportiert Iodid unter Nutzung des Natriumgradienten in Follikelzellen. An der apikalen Membran gelangt Iodid unter Beteiligung von Pendrin ins Kolloid. Das Enzym Thyreoperoxidase (TPO) nutzt Wasserstoffperoxid, um Iodid zu oxidieren und Tyrosinreste des Thyreoglobulins zu iodieren. Diese Bindung heißt Organifikation.

Bildung und Speicherung der Hormone

Bei der Iodierung entstehen Monoiodtyrosin (MIT) und Diiodtyrosin (DIT). TPO vermittelt auch die Kopplung: MIT und DIT ergeben T3, zwei DIT ergeben T4. Die Hormone bleiben zunächst an Thyreoglobulin gebunden im Kolloid gespeichert. Nach TSH-Stimulation wird Thyreoglobulin aufgenommen und in Lysosomen abgebaut; T3 und T4 werden freigesetzt. Iodid aus nicht verwendeten MIT- und DIT-Resten wird recycelt.

Videohinweis: „Thyroid hormones (synthesis) explained simply“, Der Medizinstudent (YouTube, 2025); ergänzende Erklärung, keine frei lizenzierte Wiederveröffentlichung.

Regulation und Wirkung

Der Hypothalamus setzt TRH frei, die Hypophyse TSH; TSH fördert die Hormonsynthese und Freisetzung. T3 und T4 hemmen bei ausreichender Konzentration über negative Rückkopplung TRH und TSH. T4 wird in Geweben durch Deiodinasen teilweise in wirksames T3 umgewandelt; andere Wege bilden inaktives reverses T3. Schilddrüsenhormone beeinflussen Energieumsatz, Wachstum, Entwicklung und viele Organsysteme.

Störungen und Vorbeugung

Ein längerfristiger Jodmangel kann die Schilddrüsenhormonbildung einschränken und einen Kropf begünstigen. Eine Überfunktion oder Unterfunktion kann auch andere Ursachen haben, beispielsweise Autoimmunerkrankungen. TSH und freie Schilddrüsenhormone helfen bei der ärztlichen Abklärung; einzelne Werte müssen im Kontext interpretiert werden. Die Versorgung orientiert sich an alters- und lebensphasenspezifischen Empfehlungen. Eine eigenständige Einnahme hoher Jodmengen ist keine sichere Therapie.

Interaktive Aufgaben

Quiz: Teste dein Wissen

Welches Organ bildet T3 und T4? (Schilddrüse) (!Bauchspeicheldrüse) (!Milz) (!Niere)

Welche Form wird durch NIS transportiert? (Iodid) (!Glukose) (!Kalzium) (!Hämoglobin)

Welches Hormon stimuliert die Schilddrüse unmittelbar? (TSH) (!Insulin) (!Adrenalin) (!Melatonin)

Was bezeichnet Organifikation? (Bindung von Jod an Tyrosinreste) (!Ausscheidung von Natrium) (!Abbau von Glukose) (!Bildung roter Blutkörperchen)

Welche Kopplung erzeugt T4? (DIT und DIT) (!MIT und MIT) (!MIT und Natrium) (!TSH und TRH)

Welche Kopplung erzeugt T3? (MIT und DIT) (!DIT und DIT) (!NIS und Pendrin) (!TRH und TSH)

Wo werden Hormonvorstufen gespeichert? (Im Kolloid) (!In Erythrozyten) (!Im Knochenmark) (!Im Magen)

Welches Enzym katalysiert die Iodierung? (Thyreoperoxidase) (!Amylase) (!Laktase) (!Pepsin)

Was beschreibt negative Rückkopplung? (T3 und T4 hemmen die übergeordnete Stimulation) (!TSH erhöht immer TRH) (!Jod hemmt jede Zellteilung) (!T4 wird nur im Darm gebildet)

Welche Aussage zur Jodzufuhr stimmt? (Mangel und Überschuss können schaden) (!Mehr Jod ist immer besser) (!Jod wird nie benötigt) (!Nur Fisch enthält Jod)

Memory

NIS	Transportiert Iodid in die Follikelzelle
Pendrin	Beteiligt am Transport zum Kolloid
TPO	Katalysiert Iodierung und Kopplung
Thyreoglobulin	Protein für Hormonsynthese und Speicherung
TSH	Stimuliert die Schilddrüse

Drag and Drop

Ordne die Begriffe zu	Funktion
Iodidaufnahme	Transport aus dem Blut in die Zelle
Organifikation	Bindung an Tyrosinreste
Kopplung	Bildung von T3 und T4
Endozytose	Rückaufnahme des Thyreoglobulins
Proteolyse	Freisetzung der Hormone

Kreuzworträtsel

Iodid	Welche geladene Jodform wird aufgenommen?
Pendrin	Welcher Transporter beteiligt sich am apikalen Iodidtransport?
Kolloid	Wie heißt der Inhalt des Schilddrüsenfollikels?
Tyrosin	Welche Aminosäure liefert die Bausteine?
Hypophyse	Welche Drüse gibt TSH ab?
Deiodinase	Welches Enzym entfernt Jodatome von Schilddrüsenhormonen?

LearningApps

Lückentext

Offene Aufgaben

Leicht

Schilddrüse: Zeichne die Lage und beschrifte die Follikel.
Jod: Erstelle eine Übersicht jodhaltiger Lebensmittel mit Quellenangaben.
Hormon: Erkläre den Unterschied zwischen T3 und T4 in fünf Sätzen.
Transportprotein: Beschreibe NIS mit einer selbst formulierten Analogie.

Standard

Thyreoglobulin: Erstelle ein Flussdiagramm der Synthese.
Ernährung: Vergleiche Jodgehalte anhand seriöser Nährwerttabellen.
Regelkreis: Erkläre mit Pfeilen die negative Rückkopplung.
Wissenschaftskommunikation: Produziere ein zweiminütiges Erklärskript.

Schwer

Jodmangel: Bewerte zwei Präventionsstrategien mit Quellen.
Endokrinologie: Interpretiere fiktive TSH- und fT4-Befunde mit begründeten Grenzen.
Enzym: Untersuche, welche Schritte bei TPO-Hemmung ausfallen.
Gesundheitskompetenz: Entwickle einen Faktencheck zu Jodpräparaten.

Lernkontrolle

Stoffwechsel: Erkläre, weshalb eine Störung von NIS die Hormonsynthese beeinflusst.
Biochemie: Vergleiche MIT und DIT und leite die Zusammensetzung von T3 und T4 ab.
Regelkreis: Begründe die TSH-Reaktion bei erniedrigtem T4 unter intakter Hypophyse.
Ernährung: Beurteile eine fiktive einseitige Ernährung hinsichtlich möglicher Jodrisiken.
Medizin: Erläutere, warum ein TSH-Wert allein nicht jede Schilddrüsenstörung erklärt.

Lernnachweis

Du kannst Aufnahme, Transport, Iodierung, Kopplung, Speicherung und Freisetzung in korrekter Reihenfolge darstellen. Als Lernprodukte eignen sich ein beschriftetes Flussdiagramm, ein begründeter Fallvergleich und ein Quellencheck. Du unterscheidest gesicherte Aussagen von vereinfachten Modellen und kannst Risiken überhöhter Jodzufuhr erklären.

OER und Wikipedia

Medienquellen und Rechte:

Thyroid hormone synthesis.svg – Mikael Häggström, CC0.
Thyroxine biosynthesis.svg – Boghog, CC0.
Thyroid Function.gif – Tekksavvy, gemeinfrei (laut Commons-Dateiseite).
Video zur Hormonsynthese – Der Medizinstudent, YouTube; eingebettet, Urheberrecht verbleibt beim Rechteinhaber.

Fachliche Vertiefung: Schilddrüse, Iod, Thyreotropin, Schilddrüsenhormon.