Download - Tugas Terstuktur Kimia Bahan Alam Yes
TUGAS TERSTUKTUR KIMIA BAHAN ALAM
STEROID
Disusun oleh :
Bayu Mayang Sari (H1A010015)
Weiz Adnani Kurniawan (H1A010034)
Muji Rahayu (H1A010036)
Ika Nur Budiasih (H1A010037)
Valmai Hardianti N (H1A010038)
Lasi Yunita (H1A010052)
KEMENTRIAN PENDIDIKAN NASIONAL
UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN
FAKULTAS SAINS DAN TEKNIK
PROGRAM STUDI KIMIA
PURWOKERTO
201 3
KATA PENGANTAR
Puji syukur penyusun panjatkan kehadirat Allah SWT, bahwa penyusun telah
menyelesaikan tugas mata kuliah Kima Bahan Alam dengan membahas solusi untuk
membuat sintesis senyawa steroid dalam bentuk makalah.
Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit hambatan yang
penyusun hadapi. Namun penyusun menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan
materi ini tidak lain berkat bantuan, dorongan dan bimbingan dari banyak pihak,
sehingga kendala-kendala yang penyusun hadapi teratasi. Oleh karena itu penyusu
mengucapkan terimakasih kepada :
1. Bapak Moch. Chasani S.Si., M.Si., selaku dosen mata kuliah Kimia Bahan
Alam yang telah memberikan tugas, petunjuk, kepada penyusun sehingga
penyusun termotivasi dalam menyelesaikan tugas ini.
2. Orang tua yang telah turut membantu, membimbing, mendoakan dan
mengatasi berbagai kesulitan sehingga tugas ini selesai.
3. Teman-teman yang telah turut memberikan motivasi dan semangat untuk
menyelesaikan tugas ini.
Semoga materi ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi
pihak yang membutuhkan, khususnya bagi penyusun sehingga tujuan yang
diharapkan dapat tercapai, Amiin.
Purwokerto, Maret 2013
Penyusun
BAB I
PENDAHULUAN
Hutan tropis yang kaya dengan berbagai jenis tumbuhan (biodiversity)
merupakan sumber daya hayati dan sekaligus sebagai gudang senyawa kimia
(chemodiversity) baik berupa senyawa kimia hasil metabolisme primer yang disebut
juga sebagai senyawa metabolit primer seperti protein, karbohidrat, lemak yang
digunakan sendiri oleh tumbuhan tersebut untuk pertumbuhannya, maupun sebagai
sumber senyawa metabolit sekunder seperti terpenoid, steroid, kumarin, flavonoid
dan alkaloid. Senyawa metabolit sekunder merupakan senyawa kimia yang umumnya
mempunyai kemampuan bioaktifitas dan berfungsi sebagai pelindung tumbuhan
tersebut dari gangguan hama penyakit untuk tumbuhan itu sendiri atau
lingkungannya.
Senyawa kimia sebagai hasil metabolit sekunder atau metabolit sekunder telah
banyak digunakan sebagai zat warna, racun, aroma makanan, obat-obatan dan
sebagainya serta sangat banyak jenis tumbuh- tumbuhan yang digunakan obat-obatan
yang dikenal sebagai obat tradisional sehingga diperlukan penelitian tentang
penggunaan tumbuh- tumbuhan berkhasiat dan mengetahui senyawa kimia yang
berfungsi sebagai obat. Senyawa-senyawa kimia yang merupakan hasil metabolisme
sekunder pada tumbuhan sangat beragam dan dapat diklasifikasikan dalam beberapa
golongan senyawa bahan alam yaitu terpenoid, steroid, kumarin, flavonoid dan
alkaloid. Steroid adalah senyawa organik lemak sterol tidak terhidrolisis yang dapat
dihasil reaksi penurunan dari terpena atau skualena.
BAB IIISI
2.1. ASAL USUL STEROID
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 gugus
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 :
a) Sikloartenol bertanda ternyata digunakan dalam pembentukan steroid
tumbuhan (fitosterol).
b) Sikloartenol banyak ditemukan dalam tumbuhan sedangkan lanosterol jarang.
c) Jaringan hati tidak dapat menggunakan sikloartenol sebagai pengganti
lanosterol dalam pembuatan kolesterol dan setroid lainnya.
2.2. PENGERTIAN STEROID
Steroid merupakan senyawa yang memiliki kerangka dasar triterpena asiklik.
Ciri umum steroid ialah sistem empat cincin yang tergabung. Cincin A, B, dan C
beranggotakan enam atom karbon dan cincin D beranggotakan lima. 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 dan 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, dan R3, jumlah serta posisi gugus
fungsi oksigen dan ikatan rangkap dan konfigurasi dari pusat-pusat asimetris pada
kerangka dasar karbon tersebut.
Gambar 1. Kerangka Dasar Steroid
2.3. STRUKTUR SENYAWA STEROID DAN KEREAKTIFANNYA
Gambar 2. Struktur Steroid
Dilihat dari struktur steroid maka terbagi menjadi beberapa kemungkinan
yaitu:
a) Perbedaan jenis steroid ditentukan subtituen R1, R2, dan R3
b) Perbedaan dalam satu kelompok tergantung juga pada :
Panjang subtituen R1
Gugus fungsi subtituen R1, R2, dan R3
Jumlah dan posisi ikatan rangkap
Jumlah dan posisi oksigen
Konfigurasi pusat asimetris inti dasar
Aktivitas biologis secara umum ditentukan oleh beberapa faktor
diantaranya ukuran molekul, konformasi molekul, jenis gugus fungsi, sebaran
dan konfigurasi dari gugus fungsi. Selain itu, faktor lain yang mempengaruhi
aktivitas biologi yaitu kelarutan dalam lemak atau air serta kestabilan
molekulnya sendiri.
(Trans) ( Cis )
Gambar 3. Konfigurasi dengan struktur Planar Steroid
Steroid merupakan molekul planar, sehingga kedudukan gugus pada inti dasar
dapat :
a) β Di atas bidang
1. Garis penuh
2. Cis dengan metil C10 dan C13
3. Steroid konfigurasi β
b) α Di bawah bidang
1. Garis putus-putus -------
2. Trans dengan metil C10 dan C13
3. Steroid konfigurasi α
2.4. PENGGOLONGAN SENYAWA STEROID
2.4.1 Penggolongan Berdasarkan Struktur
Gonane adalah steroid yang paling sederhana mungkin dan terdiri dari tujuh
belas karbon atom, terikat bersama untuk membentuk empat cincin menyatu. Tiga
sikloheksana cincin (ditunjuk sebagai cincin A, B, dan C pada gambar di bawah)
membentuk kerangka fenantrena , cincin D memiliki siklopentana struktur. Oleh
karena itu, bersama-sama mereka disebut cyclopentaphenanthrene.
Gambar 3. Penomoran cincin dan atom karbon dalam gonane , steroid
sederhana mungkin.
Gambar 4. Struktur kolestan , salah satu steroid relatif sederhana.
Gambar 5. Struktur complexer dari asam kolat , suatu asam empedu .
Umumnya, steroid memiliki kelompok metil pada karbon C-10 dan C-13 dan rantai
samping alkil pada karbon C-17. Selanjutnya, mereka berbeda-beda berdasarkan
konfigurasi dari rantai samping, jumlah kelompok metil tambahan, dan kelompok-
kelompok fungsional yang melekat pada cincin. Misalnya, sterol memiliki gugus
hidroksil yang melekat pada posisi C-3. Beberapa contoh steroid dengan struktur
mereka :
Gambar 6. Suatu steroid anabolik testosteron , kepala sekolah laki-laki hormon seks
Gambar 7. Progesteron , hormon steroid yang terlibat dalam kehamilan menstruasi
perempuan, siklus dan embriogenesis.
Gambar 8. Medrogestone , obat sintetik dengan efek yang sama seperti progesteron.
Gambar 9. Contoh dari kelompok fungsional adalah kelompok hidroksil pada C-3
umum untuk sterol.
Gambar 10. β-sitosterol , yang fitosterol menunjukkan gugus hidroksil pada C-3.
2.4.2 Penggolongan Steroid Hormon
Steroid hormon dibedakan atas beberapa macam, diantaranya yaitu :
1. Steroid seks adalah subset dari hormon seks yang menghasilkan
perbedaan jenis kelamin atau dukungan reproduksi . Mereka termasuk
androgen , estrogen, dan progestagens.
2. Kortikosteroid termasuk glukokortikoid dan mineralokortikoid.
Glukokortikoid mengatur banyak aspek metabolisme dan fungsi
kekebalan tubuh , sedangkan mineralokortikoid membantu
mempertahankan volume darah dan mengontrol ginjal ekskresi
elektrolit. Kebanyakan medis 'steroid' obat adalah kortikosteroid.
3. Kortikosteroid disintesis dari kolesterol dalam korteks adrenal . Reaksi
yang paling steroidogenik yang dikatalisis oleh enzim dari sitokrom
P450 keluarga. Mereka berada di dalam mitokondria.
Aldosteron dan corticosterone berbagi bagian pertama dari jalur
biosintesis mereka.
4. Steroid anabolik adalah kelas steroid yang berinteraksi dengan reseptor
androgen untuk meningkatkan otot dan tulang sintesis. Ada steroid
anabolik alami dan sintetis. Dalam bahasa populer, kata "steroid"
biasanya mengacu pada steroid anabolik.
2.5. FUNGSI STEROID
1. Meningkatkan laju perpanjangan sel tumbuhan.
2. Menghambat penuaan daun (senescence).
3. Mengakibatkan lengkuk pada daun rumput-rumputan.
4. Menghambat proses gugurnya daun.
5. Menghambat pertumbuhan akar tumbuhan.
6. Meningkatkan resistensi pucuk tumbuhan kepada stress lingkungan.
7. Menstimulasi perpanjangan sel di pucuk tumbuhan.
8. Merangsang pertumbuhan pucuk tumbuhan.
9. Merangsang diferensiasi xylem tumbuhan.
10. Menghambat pertumbuhan pucuk pada saat kahat udara dan endogenus
karbohidrat.
2.6 BIOSINTESIS STEROID
Steroid dibiosintesis dalam hampir semua jaringan. Pendahuluan untuk
steroid, adalah skulena suatu tripena yang diperoleh dari kondensasi 2 molekul
farsenol. Rentetan reaksi dimulai dari penyederhanaan skulena hingga diperoleh
lanosterol suatu zat antara yang dapat diubah menjadi kolestrol dan steroid lainnya.
Versi Sederhana bagian akhir jalur sintesis steroid, dimana intermediet
isopentenyl pirofosfat (IPP) dan pirofosfat dimethylallyl (DMAPP) bentuk geranyl
pirofosfat (GPP), squalene dan akhirnya Lanosterol steroid pertama di jalur.
Metabolisme steroid adalah set lengkap reaksi kimia dalam organisme yang
memproduksi, memodifikasi dan mengkonsumsi steroid. Jalur-jalur metabolisme
yang meliputi:
* Steroid sintesis - pembuatan steroid dari prekursor sederhana
* Steroidogenesis - yang interkonversi dari berbagai jenis steroid
* Steroid degradasi.
Biosintesis steroid merupakan jalur metabolik yang memproduksi steroid
anabolik dari prekursor sederhana. Jalur ini dilakukan dengan cara yang berbeda pada
hewan daripada di organisme lain, membuat jalur target umum untuk antibiotik dan
obat anti infeksi lainnya. Selain itu, metabolisme steroid pada manusia adalah target
obat penurun kolesterol seperti statin.
Dimulai di jalur mevalonate pada manusia, dengan Asetil-KoA sebagai
building blocks, yang merupakan DMAPP dan IPP . Dalam mengikuti langkah-
langkahnya, DM APP Lanosterol IPP bentuk, steroid pertama. Selanjutnya modifikasi
milik steroidogenesis berhasil.
Mevalonate jalur
Mevalonate jalur atau jalur HMG-KoA reduktase dimulai dengan dan diakhiri
dengan pirofosfat dimethylallyl (DMAPP) dan isopentenyl pirofosfat (IPP). Beberapa
kunci enzim dapat diaktifkan melalui peraturan DNA transkripsional pada aktivasi
SREBP (sterol Pengatur Elemen-Binding Protein-1 dan -2). Sensor ini mendeteksi
kadar kolesterol intraselular rendah dan merangsang produksi endogen oleh jalur
HMG-CoA reduktase, serta serapan lipoprotein meningkat hingga-yang mengatur
reseptor LDL. Peraturan jalur ini juga dicapai dengan mengendalikan laju terjemahan
dari mRNA, degradasi reduktase dan fosforilasi. Dalam Ilmu farmasi sejumlah obat
target jalur mevalonate:
* Statin (digunakan untuk tingkat kolesterol tinggi)
* Bifosfonat (digunakan dalam pengobatan penyakit degeneratif tulang-
berbagai)
Pada tumbuhan dan bakteri, jalur non-mevalonate menggunakan piruvat dan
glyceraldehyde 3-fosfat sebagai substrat.
DMAPP untuk Lanosterol
Pirofosfat Isopentenyl dan dimethylallyl pirofosfat menyumbangkan unit
isoprena, yang dirakit dan dimodifikasi untuk membentuk senyawa terpen dan
isoprenoids , yang merupakan kelas besar lipid yang mencakup karotenoid, dan
bentuk kelas terbesar tanaman produk alami. Di sini, unit isoprena bergabung
bersama untuk membuat squalene dan kemudian dilipat dan dibentuk menjadi satu set
cincin untuk membuat Lanosterol. Lanosterol kemudian dapat dikonversi menjadi
steroid lain seperti kolesterol dan ergosterol.
BAB III
KESIMPULAN
Steroid adalah senyawa organik lemak sterol tidak terhidrolisis yang dapat
dihasil reaksi penurunan dari terpena atau skualena atau triterpenoid. Klasifikasi
steroid berdasarkan strukturnya fitosterol, sterol, Medrogestone, Progesteron,
testosterone, asam kolat, kolestan, dan gonane. Sumber steroid adalah triterpenoid.
Asal usul steroid adalah berasal dari jaringan hewan dan tumbuhan. 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. Steroid dibiosintesis dalam
hampir semua jaringan. Biosintesis steroid merupakan jalur metabolik yang
memproduksi steroid anabolik dari prekursor sederhana. Ciri umum steroid ialah
sistem empat cincin yang tergabung. Cincin A, B, dan C beranggotakan enam atom
karbon dan cincin D beranggotakan lima. Ditinjau dari segi struktur molekul,
kelompok steroid ditentukan oleh jenis substituen R1, R2 dan 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, dan R3, jumlah serta posisi gugus fungsi
oksigen dan ikatan rangkap dan konfigurasi dari pusat-pusat asimetris pada kerangka
dasar karbon tersebut. identifikasi dan ciri khas.......
DAFTAR PUSTAKA
Hanani, E, Mun’im A, Sekarini, R. Identifikasi Senyawa Antioksidan Dalam Spons
Callyspongia Sp. Dari Kepulauan Seribu. Majalah Ilmu Kefarmasian, Vol. II,
No.3, Desember 2005, 127 – 133. Departemen Farmasi, FMIPA-UI, Kampus
UI Depok 16424.
Namira,M. 2008. PengertianSteroid. Sumber
http://maswira.wordpress.com/2009/02/01/hormon-steroid-2/. Diposkan
oleh iqlima nabila di 19.50.
Rahayu,B. Isolasi senyawa Terpenoid. www.Organic Chemistry.com. diakses pada
tanggal 10 maret 2013 13.00 pm.
Maryni,Suum. 2009. Hormon steroid. Genetika Hormonal. www.webster.com.
Diakses 10 maret 2013 pukul 13.00.
Kania,Aghnia. 2010.http://isjd.pdii.lipi.go.id/admin/jurnal/52111721_1978-0125.pdf.
diakses 10 maret 2013 pukul 13.00.