STEROID

STEROID

 Steroid terdiri atas beberapa kelompok senyawa dan penegelompokan ini didasarkan pada efek fisiologis yang diberikan oleh masing-masing senyawa. Kelompok-kelompok itu adalah sterol, asam- asam empedu, hormon seks, hormon adrenokortikoid, aglikon kardiak dan sapogenin. Ditinjau dari segi struktur molekul, perbedaan antara berbagai kelompok steroid ini ditentukan oleh jenis substituen R₁, R₂, R₃ yang terikat pada kerangka dasar karbon. sedangkan perbedaan antara senyawa yang satu dengan yang lain pada suatu kelompok tertentu ditentukan oleh panjang rantai karbon R₁, gugus fungsi yang terdapat pada substituen R₁, R₂, R₃, jumlah serta posisi gugus fungsi oksigen dan ikatan rangkap dan konfigurasi dari pusat-pusat asimetris pada kerangka dasar karbon tersebut.

Percobaan-percobaan biogenetik menunjukkan bahwa steroid yang terdapat dialam berasal dari triterpenoid. Steroid yang terdapat dalam jaringan hewan berasal dari triterpenoid lanosterol sedangkan yang terdapat dalam jaringan tumbuhan berasal dari triterpenoid sikloartenol setelah triterpenoid ini mengalami serentetan perubahan tertentu. tahap- tahap awal dari biosintesa steroid adalah sama bagi semua steroid alam yaitu pengubahan asam asetat melalui asam mevalonat dan skualen (suatu triterpenoid) menjadi lanosterol dan sikloartenol.

Struktur umum senyawa steroid

Asal Usul Steroida

Percobaan-percobaan biogenetik menunjukkan bahwa steroid yang terdapat dialam berasal dari triterpenoid. Steroid yang terdapat dalam jaringan hewan berasal dari triterpenoid lanosterol sedangkan yang terdapat dalam jaringan tumbuhan berasal dari triterpenoid sikloartenol setelah triterpenoid ini mengalami serentetan perubahan tertentu.

Tahap- tahap awal dari biosintesa steroid adalah sama bagi semua steroid alam yaitu pengubahan asam asetat melalui asam mevalonat dan skualen (suatu triterpenoid) menjadi lanosterol dan sikloartenol. Percobaan-percobaan menunjukkan bahwa skualen terbentuk dari dua molekul farnesil pirofosfat yang bergabung secara ekor-ekor yang segera diubah menjadi 2,3-epoksiskualen. selanjutnya lanosterol terbentuk oleh kecenderungan 2,3-epoksiskualen yang mengandung lima ikatan rangkap untuk melakukan siklisasi ganda. Siklisasi ini diawali oleh protonasi guigus epoksi dan diikuti oleh pembukaan lingkar epoksida.

Kolesterol terbentuk dari lanosterol setelah terjadi penyingkiran tiga gugus metil dari molekul lanosterol yakni dua dari atom karbon C-4 dan satu dari C-14. Penyingkiran ketiga gugus metil ini berlangsung secara bertahap, mulai dari gugus metil pada C-14 dan selanjutnya dari C-4. Kedua gugus metil pada kedua C-4 disingkirkan sebagai karbon dioksida, setelah keduanya mengalami oksidasi menjadi gugus karboksilat. sedangkan gugus metil pada C-14 disingkirkan sebagai asam format setelah gugus metil itu mengalami oksidasi menjadi gugus aldehid.

Percobaan dengan jaringan hati hewan, menggunakan 2,3 epoksiskualen yang diberi tanda dengan isotop 180 menunjukkan bahwa isotop 180 itu digunakan untuk pembuatan lanosterol menghasilkan (180)- lanosterol radioaktif. Hasil percobaan ini membuktikan bahwa 2,3- epoksiskualen terlibat sebagai senyawa antara dalam biosintesa steroida. Molekul kolestrol terdiri atas tiga lingkar enam yang tersusun seperti fenantren dan terlebur dalam suatu ¬lingkar lima. Hidrokarbon tetrasiklik jenuh yang mempunyai sistem lingkar demikian dan terdiri dari 17 atom karbon sering ditemukan pada banyak senyawa yang tergolong senyawa bahan alam yang disebut stroida.

Kesimpulan bahwa lanosterol dan sikloartenol adalah senyawa- senyawa antara untuk sintesa steroid masing-masing dalam jaringan hewan dan jaringan tumbuhan didasarkan pada beberapa pengamatan dan percobaan berikut :

1. Sikloartenol bertanda ternyata digunakan dalam pembentukan steroid tumbuhan (fitosterol)

2. Sikloartenol banyak ditemukan dalam tumbuhan sedangkan lanosterol jarang.

3. Jaringan hati tidak dapat menggunakan sikloartenol sebagai pengganti lanosterol dalam pembuatan kolesterol dan setroid lainnya.

Jenis-jenis steroid:
a) Pada tumbuhan: Sikloartenol
b) Pada hewan: Lanosterol
c) Pada manusia: Kolestrol

• Kolestrol merupakan steroid yang terbanyak di dalam tubuh manusia. Kolestrol memiliki struktur dasar inti steroid yang mengandung gugus metil, gugus hidroksi yang terikat pada cincin pertama, dan rantai alkil. Kandungan kolestrol dalam darah berkisar 200-220 mg/dL, meningkatnya kadar kolestrol dalam darah dapat menyempitkan pembuluh darah di jantung, sehingga terjadi gangguan jantung koroner. Pengobatan yang sering dilakukan adalah melebarkan pembuluh darah seperti memasang ring atau melakukan operasi. Kolestrol dalam tubuh dibentuk di dalam liver dari makanan.
• Hormon seks bagi kaum laki-laki dan perempuan seperti testoteron, estradiol dan  progesteron

BIOSINTESIS STEROID

Senyawa steroid yang terdapat di alam adalah berasal dari triterpen. Biosintesis steroid sama halnya dengan biosintesis terpen melalui jalur asam mevalonat. Pembentukan kerangka steroid dimulai dari kondensasi dan famesil pitofosfat (seskuiterpen melalui interaksi ekor-ekor menghasilkan skualen, dan kemudian berubah menjadi 2,3-epeksiskualen). Selanjutnya tetrjadi siklisasi berganda dan disusul oleh penataan atom-atom hydrogen dan gugus metil, yang kemudian menghasilkan lanosterol (pada hewan) atau sikloartenol (pada tumbuhan). Siklisasi skualen ini bermula pada protonasi gugus epoksi yang mengakibatkan pembukaan lingkar epoksida. Selanjutnya terjadi pelepasan tiga gugus metil yang terikat pada atom karbon C-4 dan satu gugus metil dan C-14. penyingkiran ketiga gugus metil tersebut berlangsung secara bertahap, dimulai dengan gugus metil pada C-14 yang mengalami oksidasi menjadi aldehid kemudian disingkirkan sebagai asam formiat, kemudian pelepasan kedua gugus metil pada C1 yang dioksidasi menjadi karboksil dan selanjutnya dikeluarkan sebagai karbon dioksida.

Mekanisme biosintesis steroid yang melalui penggabungan dua molekul skualen dapat dilihat pada gambar dibawah. Mekanisme biosintesis tersebut telah dibuktikan kebenarannya melalui percobaan dengan hewan yang diinkubasi dengan asam asetat yang diberi tanda dengan isotop karbon C-14 pada gugus karboksilat, CH314-COOH, ternyata atom karbon radioaktif dari kolesterol yang dihasilkan dapat diidentifikasi dan sesuai dengan pola isoprene penyusunnya. Selanjutnya percobaan dilakukan dengan menggunakan asam asetat yang telah diberi tanda pada gugus metil 14CH3-COOH, ternyata bahwa atom karbon dalam molekul kolesterol yang tidak bersifat radioaktif pada percobaan pertama, ternyata pada percobaan kedua menjadi radioaktif.

Manfaat Steroid

·      Dapat digunakan sebagai obat

·      Secara rinci beberapa manfaat steroid pada tumbuhan adalah sebagai berikut :

§  meningkatkan laju perpanjangan sel tumbuhan

§  menghambat penuaan daun (senescence)

§  mengakibatkan lengkuk pada daun rumput-rumputan

§  menghambat proses gugurnya daun

§   menghambat pertumbuhan akar tumbuhan

§  meningkatkan resistensi pucuk tumbuhan kepada stress lingkungan

§   menstimulasi perpanjangan sel di pucuk tumbuhan

§  merangsang pertumbuhan pucuk tumbuhan

§  merangsang diferensiasi xylem tumbuhan

§  menghambat pertumbuhan pucuk pada saat kahat udara dan endogenus karbohidrat.

Permasalahan :

1.      Bagaimana tahap-tahap perubahan dari asam asetat melalui asam mevalonat dan skualen (suatu triterpenoid) menjadi lanosterol dan sikloartenol pada steroid?

2.      Bagaimna bisa terjadi atom karbon dalam molekul kolesterol yang tidak bersifat radioaktif pada percobaan pertama, ternyata pada percobaan kedua menjadi  bersifat radioaktif pada mekanisme steroid?