4.1.1. Uraian dan Contoh 4.1.1. Uraian dan Contoh a. Klasifikasi Steroid a. Klasifikasi Steroid
Se
Sejajak k lamlama a ororanang g tetelalah h memengngetetahahui ui babahwhwa a babatu tu emempepedu du teterdrdiriri i dadariri sebagian besar dari alcohol yang berwujud kristal putih yang disebut kolesterol, sebagian besar dari alcohol yang berwujud kristal putih yang disebut kolesterol, berasal dari bahasa Yunani
berasal dari bahasa Yunani cholechole ”empedu” dan”empedu” dan steros steros “padat”. Penyelidikan-“padat”. Penyelidikan- pemnyelidikan menunjukkan bahwa kolesterol mempunyai rumus C
pemnyelidikan menunjukkan bahwa kolesterol mempunyai rumus C2727HH4646O yangO yang meng
mengandunandung sebuah ikatag sebuah ikatan rangkap . Stuktur kolen rangkap . Stuktur kolesterol sterol yang sesuyang sesunggungguhnyahnya,, ant
antara ara lailain n ditditetaetapkapkan n berberdasdasarkarkan an reakreaksi si dehdehidridrogeogenasnasi i oleoleh h selselenienium um yanyangg menghasilkan hidrokarbon Diels, dan berdasarkan analisis sinar X. Selanjutnya, menghasilkan hidrokarbon Diels, dan berdasarkan analisis sinar X. Selanjutnya, kolesterol telah di sintesis pada tahun 1952 sebagai hasil karya Woodward dari kolesterol telah di sintesis pada tahun 1952 sebagai hasil karya Woodward dari AMerika Serikat dan
AMerika Serikat dan pada tahun 1953 oleh Robinson dari Inggris.pada tahun 1953 oleh Robinson dari Inggris.
Molekul kolesterol terdiri atas tiga lingkar enam yang tersusun seperti Molekul kolesterol terdiri atas tiga lingkar enam yang tersusun seperti dalam fenantren dan terlebur dalam suatu lingkar lima. Hidrokarbon tetrasiklik dalam fenantren dan terlebur dalam suatu lingkar lima. Hidrokarbon tetrasiklik jenuh, yang mempunyai sistem lingkar demikian dan terdiri atas 17 atom karbon, jenuh, yang mempunyai sistem lingkar demikian dan terdiri atas 17 atom karbon, disebut 1,2 siklopentenoperhidrofenantren. Kerangka karbon in ditemukan dalam disebut 1,2 siklopentenoperhidrofenantren. Kerangka karbon in ditemukan dalam banyak senyawa yang tergolong senyawa bahan alam,
banyak senyawa yang tergolong senyawa bahan alam, yang disebut steroid.yang disebut steroid.
1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 8 8 9 9 10 10 11 11 12 12 13 13 14 14 15 15 16 16 17 17 1,2- Siklopenteno-perhidrofenantren 1,2- Siklopenteno-perhidrofenantren R R33 R R22 R R11 10 10 13 13 1717
Kerangka dasar karbon steroid Kerangka dasar karbon steroid
Me Me Hidrokarbon Diels Hidrokarbon Diels Se Se HO HO CH CH33 CH CH33 (Z) (Z) Kolesterol Kolesterol
Steroid terdiri atas beberapa kelompok senyawa dan pengelompokan ini Steroid terdiri atas beberapa kelompok senyawa dan pengelompokan ini didasarkan pada efek fisiologis yang diberikan oleh masing-masing kelompok. didasarkan pada efek fisiologis yang diberikan oleh masing-masing kelompok. Kelompok-kelompok itu ialah
Kelompok-kelompok itu ialah sterolsterol ,,
asam-asam empedu, asam-asam empedu, hormon seks, hormon seks, hormone adrenokortikoid, hormone adrenokortikoid,
aglikon kardiak, dan sapogenin. aglikon kardiak, dan sapogenin.
Ditinjau dari segi struktur molekul, perbedaan antara berbagai kelompok steroid Ditinjau dari segi struktur molekul, perbedaan antara berbagai kelompok steroid ini ditentukan oleh:
ini ditentukan oleh:
-- jjeenniis sus subbssttiittuueen R n R 11, , R R 22 dan R dan R 3, 3, yayang ng terterikikat at papada da kekerarangngka ka dadasasar r karbon, seperti tercantum diatas.
karbon, seperti tercantum diatas.
-- SedSedangangkan pkan perberbedaedaan anan antartara sena senyawyawa sata satu denu dengan ygan yang lang lain dain dari sari suatuatuu kelompok tertentu ditentukan oleh
kelompok tertentu ditentukan oleh -- panjang rantai karbon R panjang rantai karbon R 11,,
-- gugus fungsi yang terdapat pada substituen R gugus fungsi yang terdapat pada substituen R 11, R , R 22dan R dan R 33,,
-- jumlah serta posisi gugus fungsi oksigen dan ikatan rangkap, jumlah serta posisi gugus fungsi oksigen dan ikatan rangkap,
-- dan konfigurasi dari pusat-pusat asimetris pada kerangka dasardan konfigurasi dari pusat-pusat asimetris pada kerangka dasar karbon itu.
karbon itu.
Beb
Beberaperapa a concontoh toh yanyang g mewmewakiakili li masmasinging-ma-masinsing g kelkelompompok ok stesteroiroid d diadiatastas tercntum pada daftar 4.1.
tercntum pada daftar 4.1.
Daftar 4.1. Beberapa steroid alam Daftar 4.1. Beberapa steroid alam
Sterol Sterol Asam-asam Empedu Asam-asam Empedu CH CH33 CH CH33 HO HO (Z)(Z) (Z) (Z) (E) (E) Ergosterol Ergosterol CH CH33 CH CH33 HO HO (Z)(Z) (Z) (Z) (E) (E) Stigmasterol Stigmasterol
(R) (R) C C CH CH33 OO CH CH22OHOH CH CH33 O O O O OHOH (Z) (Z) Kortison Kortison C C C C OO CH CH22OHOH CH CH33 O O HO HO H H O O (Z) (Z) Aldosteron Aldosteron Hormon seks Hormon seks Hormon Adrenokortikoid Hormon Adrenokortikoid Aglikon kardiak Aglikon kardiak ((RR)) ((RR)) (S) (S) CH CH33 CH CH33 COOH COOH HO HO HH OHOH OH OH Asam Kolat Asam Kolat (R) (R) CH CH33 CH CH33 COOH COOH H H HO HO Asam Litokolat Asam Litokolat O O CH CH33 HO HO Oestron Oestron (Z) (Z) C C CH CH33 HO HO O O CH CH33 CH CH33 Progesteron Progesteron
CH CH33 HO HO CH CH33 H H OH OH O O (Z) (Z) O O Digitoksigenin Digitoksigenin CH CH33 HO HO C C OH OH OH OH O O O O Strofantidin Strofantidin H H O O Sapogenin Sapogenin (Z) (Z) O O O O (R) (R) H H CH CH33 CH CH33 CH CH33 Diosgenin Diosgenin HO HO CH CH33 CH CH33 Sarsapogenin Sarsapogenin HO HO H H O O O O CH CH33 H H
b. Asal Usul Steroid b. Asal Usul Steroid
Pe
Percrcobobaanaan-pe-percrcobobaan aan bibiogogenenetetik ik memenununjnjukukkakan n babahwhwa a ststereroioid d yayangng ter
terdapdapat at di di alaalam m berberasaasal l dardari i tritriterterpenpen. . SteSteroiroid d yanyang g terdterdapaapat t daldalam am jarijaringnganan hewan berasal dari triterpen lanosterol, sedangkan yang terdapat dalam jaringan hewan berasal dari triterpen lanosterol, sedangkan yang terdapat dalam jaringan tum
tumbuhbuhan an berberasaasal l dardari i tritriterpterpen en siksikloaloartrrtrenoenol, l, setsetelah elah tritriterpterpen en ini ini menmengalgalamiami serentetan perubahan tertentu. Tahap-tahap awal dari biosintesis steroid adalah serentetan perubahan tertentu. Tahap-tahap awal dari biosintesis steroid adalah sam
sama a bagbagi i semsemua ua stesteroiroid d alaalam, m, yakyakni ni penpengubgubahaahan n asaasam m aseasetat tat melmelalualui i asaasamm meval
mevalonat onat dan skualen dan skualen (suat(suatu u triterptriterpen) en) menjamenjadi di lanoslanosterol terol atau atau siklosikloartrenoartrenol.l. Pokok-pokok reaksi biosintesis steroid tercantum pada Gambar 4.1.
Pokok-pokok reaksi biosintesis steroid tercantum pada Gambar 4.1.
Percobaan-percobaan menujukkan pula bahwa skualen terbentuk dari dua Percobaan-percobaan menujukkan pula bahwa skualen terbentuk dari dua molekul farnesil pirofosfat yang bergabung secara ekor-ekor, yang segera diubah molekul farnesil pirofosfat yang bergabung secara ekor-ekor, yang segera diubah menjadi 2,3-epoksiskualen. Selanjutnya, lanosterol terbentuk oleh kecenderungan menjadi 2,3-epoksiskualen. Selanjutnya, lanosterol terbentuk oleh kecenderungan 2,3
2,3-ep-epoksoksiskiskualualen en yanyang g menmengangandundung g limlima a ikaikatan tan ranrangkagkap p untuntuk uk melmelakuakukankan siklikasi ganda. Siklikasi ini diawali oleh protonasi gugus epoksi dan diikuti oleh siklikasi ganda. Siklikasi ini diawali oleh protonasi gugus epoksi dan diikuti oleh pembukaan lingkar epoksida
pembukaan lingkar epoksida Seb
Sebagaagaimaimana na terctercantantum um daldalam am GamGambar bar 4.14.1. . kolkolestesteroerol l terbterbententuk uk dardarii lanosterol setelah terjadi penyingkiran tiga gugus metil dari molekul lanosterol, lanosterol setelah terjadi penyingkiran tiga gugus metil dari molekul lanosterol, yakni dua dari atom karbon C-4 dan satu dari C-14. Percobaan menunjukkan yakni dua dari atom karbon C-4 dan satu dari C-14. Percobaan menunjukkan bahwa penyingkiran ketiga gugus metil itu berlangsung secara bertahap, mulai bahwa penyingkiran ketiga gugus metil itu berlangsung secara bertahap, mulai dari gugus metil pada C-14 dan selanjutnya dari C-4. Kedua gugs metal pada dari gugus metil pada C-14 dan selanjutnya dari C-4. Kedua gugs metal pada kedua C-4 disingkirkan sebagai karbon dioksida, setelah keduanya mengalami kedua C-4 disingkirkan sebagai karbon dioksida, setelah keduanya mengalami oksidasi menjadi gugus karboksilat. Sedangkan, gugus metil pada C-14 disingkan oksidasi menjadi gugus karboksilat. Sedangkan, gugus metil pada C-14 disingkan seb
sebagaagai i asaasam m forformatmat, , HCOHCOOH, OH, setsetelaelah h guggugus us metmetil il itu itu menmengalgalami ami okoksidsidasiasi menjadi gugus aldehid.
menjadi gugus aldehid.
Mekanisme biosintesis, seperti diuraikan diatas, didukung oleh bukti-bukti Mekanisme biosintesis, seperti diuraikan diatas, didukung oleh bukti-bukti yang ber
yang berasal dari percasal dari percobaanobaan, antara lain, per, antara lain, percobaan mcobaan mengguenggunakan nakan senyasenyawa- wa-senya
senyawa wa bertanbertanda da sebagsebagai ai berikberikut. Jaringan hati ut. Jaringan hati hewan di hewan di inkuinkubasi dengan asambasi dengan asam asetat yang diberi bertanda dengan isotop karbon 14C pada gugs karboksilat, asetat yang diberi bertanda dengan isotop karbon 14C pada gugs karboksilat, CH3-1
CH3-14COO4COOH. H. KOlesKOlesterol yang terol yang dihasdihasilkan dari ilkan dari percopercobaan baan ini ini dipisdipisahkan danahkan dan diuraikan karbon demi karbon, untuk mengetahui atom-atom karbon mana yang diuraikan karbon demi karbon, untuk mengetahui atom-atom karbon mana yang radioktif. Jika percoban yang sama dilakukan dengan menggunakan asam asetat radioktif. Jika percoban yang sama dilakukan dengan menggunakan asam asetat bertanda pada gugus metil, 14 CH3-COOH, ternyata bahw atom-atom karbon bertanda pada gugus metil, 14 CH3-COOH, ternyata bahw atom-atom karbon dalam molekul kolesterol, yang tidak radioaktif pada percobaan yang pertama, dalam molekul kolesterol, yang tidak radioaktif pada percobaan yang pertama, sek
sekaranarang g menmenjadjadi i radradioaioaktiktif. f. DarDari i hashasil il perpercobcobaan aan ini ini dapdapat at dikdiketahetahui ui bahbahwawa setiap atom karbon dalam kolesterol berasal dari asam asetat, 12 dari atom karbon setiap atom karbon dalam kolesterol berasal dari asam asetat, 12 dari atom karbon itu berasal dari atom karbon gugus karboksilat, dan 15 berasal dari atom karbon itu berasal dari atom karbon gugus karboksilat, dan 15 berasal dari atom karbon gugus metil dari asam asetat. Lokasi dari masing-masing atom karbon itu dalam gugus metil dari asam asetat. Lokasi dari masing-masing atom karbon itu dalam molekul kolesterol adalah sebagai berikut :
C C M M C C M M C C M M C C H H M M C C M M M M C C C C M M C C M M HO HO C C M M M M C C M M C C M M M M C C M M M M
C : atom karbon dari COOH C : atom karbon dari COOH M : atom karbon dari CH M : atom karbon dari CH33
Selanjutnya, percobaan menggunakan asam mevalonat bertanda pada Selanjutnya, percobaan menggunakan asam mevalonat bertanda pada atomatom karbon C-2 menghasilkan skualen, lanosterol dan kolesterol radioaktif. Adapun karbon C-2 menghasilkan skualen, lanosterol dan kolesterol radioaktif. Adapun radiocarbon terdistribusi, didalam ketiga molekul itu sebagaimana diharapkan dari radiocarbon terdistribusi, didalam ketiga molekul itu sebagaimana diharapkan dari mekanisme seperti tercantum pada gambar 4.1. Begitu pula, karbon dioksida yang mekanisme seperti tercantum pada gambar 4.1. Begitu pula, karbon dioksida yang dih
dihasiasilkalkan n oleoleh h penpenyinyingkigkiran ran guggugus-us-guggugus us metmetal al menmengangandundung g atoatom m karkarbonbon radioaktif sebagaimana diharapkan.
