BIOSENTESIS STEROID

1. OLEH
Apt. Rustam T. S.Si., M.Kes

2.  Merupakan terpenoid lipid yang dikenal
dengan empat cincin kerangka dasar karbon
yang menyatu.
 Fungsinya merupakan obat untuk mengatasi
peradangan pada tubuh

3.  Sejak lama orang telah mengetahui bahwa batu empedu
terdiri sebagian besar dari alkohol yang berwujud kristal putih
yang disebut kolesterol.
HO
A B
C D
kolesterol.
• Molekul kolesterol terdiri atas tiga lingkar enam (A, B, C)
yang tersusun seperti dalam fenantren dan sebuah lingkar
lima (D).

4. • Hidrokarbon tetrasiklik jenuh, yang terdiri atas 17 atom
karbon dan tersusun seperti sistem lingkar demikian disebut
1,2-siklopentanoperhidrofenantren.
1,2-siklopentanoperhidrofenantren.
• Kerangka karbon seperti ini, banyak ditemukan dalam
senyawa-senyawa bahan alam yang tergolong steroid.
 Kerangka dasar karbon steroid adalah sebagai berikut :
R3
R2
R1

5.  Steroid memiliki inti siklopentanoperhidropenantren;
 1 molekul fenantren yang terhidrogenasi
 1 cincin siklopentano
fenantren
perhidrofenantren
siklopentanoperhidrofenantren
siklopentano

6.  Kerangka dasar karbon steroid adalah sebagai berikut :
 Perbedaan structural pada steroid-steroid alam bergantung
pada beberapa factor ;
1. panjang rantai karbon R1
R1
R2
R3
H
C-19 (Androstan)
C-21 (Pregnan)
C-24 (Kolan)
C-27 (Kolestan)
C-28 (Ergostan)
C-29 (Stigmastan)
C-18 (Estran)
O
O
C-23 (Kardanolida)
O
O
C-27 (Spirostan)
2. gugus fungsi yang terdapat pada inti, R1, R2 dan R3

7.  Membedakan senyawa-senyawa dalam satu kelompok
HO HO
HO
HO
kolesterol ergosterol
-sitosterol stigmasterol

8.  Membedakan senyawa-senyawa dalam satu kelompok
Asam kolat Asam deoksikolat
Asam litokolat Asam senodeoksikolat
COOH
HO OH
OH
COOH
HO H
OH
COOH
HO H
H
COOH
HO OH
H
COOH
H H
H
Asam kolanat

9.  Kerangka dasar karbon steroid adalah sebagai berikut :
 Perbedaan structural pada steroid-steroid alam bergantung
pada beberapa factor ;
1. panjang rantai karbon R1
R1
R2
R3
2. gugus fungsi yang terdapat pada inti, R1, R2 dan R3
3. konfigurasi dari pusat-pusat asimetris pada kerangka dasar
karbon.

10. A B
C D
CH3
H
H
H
CH3 R
H
B
C D
CH3
H
H
CH3 R
H
A
H
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 12
13
14
15 16
17
A/B trans (deret 5) A/B cis (deret 5)
• Dengan menggunakan model molekul akan segera terlihat bahwa
molekul steroid relatif datar (planar)
• Berdasarkan hal ini, atom atau gugus yang terikat pada inti molekul
dapat dibedakan atas dua jenis yaitu atom / gugus berkonfigurasi 
dan atom atau gugus berkonfigurasi 
 Variasi konformasi :
1. A/B trans atau A/B cis ini melahirkan senyawa deret 5 atau 5
2. B/C trans
3. C/D trans atau C/D cis (umumnya C/D trans) deret 14 atau 14.

11.  Sebagaimana senyawa organik lainnya, tata nama sistematik dari
steroid (menurut IUPAC), didasarkan pada struktur dari hidrokarbon
steroid tertentu.
• Nama hidrokarbon steroid itu ditambahi awalan atau akhiran yang
menunjukkan jenis substituen. Sedangkan posisi substituen itu
ditunjukkan oleh nomor atom karbon dimana substituen itu terikat.
• Untuk maksud ini, penomoran atom karbon dalam molekul steroid
adalah sebagai berikut :
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 15
16
17
18
19
R
A B
C D
CH3
CH3 R
1
2
3 4
5
6
7
8
9
10
11 12
13
14
15 16
17
18
19

12. • Berdasarkan struktur umum steroid di atas, maka jenis-jenis
hidrokarbon induk dari steroid adalah sebagai berikut :
Nama Jumlah atom C Jenis rantai samping (R)
Androstan C19 H
Pregnan C21 CH2CH3
Kolan C24 CH(CH3)(CH2)2CH3
Kolestan C27 CH(CH3)(CH2)3CH(CH3)2
Ergostan C28 CH(CH3)(CH2)2CH(CH3)CH(CH3)2
Stigmastan C29 CH(CH3)(CH2)2CH(C2H5)CH(CH3)2
Hidrokarbon induk yang lain adalah :
O O
O
O
20
21
22
23
20
21
22
23 24
25
26
27
Estran (C-18) Kardanolida (C-23) Spirostan (C-27)

13. • Dalam nama sistematik steroid, konfigurasi atom C-5 harus
ditunjukkan oleh awalan 5 atau 5, kecuali bila atom itu berikatan
rangkap.
• Dalam pemberian nama steroid, jenis substituen ditunjukkan
sebagaimana lazimnya berlaku, yakni memberikan awalan atau
akhiran pada nama hidrokarbon induk.
• Posisi dari substituen harus ditunjukkan oleh nomor dari atom karbon
dimana ia terikat.
• Konfigurasi dari substituen ditunjukkan pula dengan huruf-huruf 
atau  (bila diketahui) atau  (bila tidak diketahui).
Contoh :
CH3
CH2CH3
H
H
CH3
CH3
H
CH3
HO
5, 14, 17 -Pregnan 5 -Kolest-8(14)-en-3-ol

14. CH3
H
CH3
HO
OH
O
CH3
CH3
HO
Kolest-5-en-3-ol
3, 15 -dihidroksi-5-
androstan-17-on
CH3
H
CH3
HO
CH3
HO
OH
OH
COOH
O
Asam 3, 7, 12 -
trihidroksi- 5-kolan-24-at
3-hidroksiestran-1,3,5(10)-
trien-17-on

15. CH3
CH3
CH3
O
C=O
OH
O
CH2OH
CH3
O OH
17-Hidroksiandrost-4-en-3-on 17, 21-dihidroksipregn-4-en-
3,11,20-trion

16. • Steroid dapat dikelompokkan berdasarkan efek fisiologis-
nya, sehingga kita mengenal kelompok :
– Sterol
– Asam-asam Empedu
– Hormon Steroid
– Ecdison
– Vitamin D ?

17.  Steroid-steroid alam, diturunkan lewat sederetan transformasi
kimia dari dua senyawa induk yaitu lanosterol dan sikloartenol.
 Tahap awal biosintesis adalah umum untuk semua senyawa
steroid alam yang berlangsung dari asam asetat sampai lanosterol
(sikloartenol) melalui asam mevalonat dan skualen.

20.  Secara umum telah dikenali bahwa semua steroid pada hewan
bersumber dari lanosterol, sedangkan sikloartenol adalah
precursor dari steroid-steroid yang terdapat pada tumbuh-
tumbuhan.
 Dasar deduksi ini bersandarkan pada tiga fakta yaitu :
1. Penggabungan sikloartenol menjadi fitosteroid
2. Jumlah yang besar dari sikloartenol ditemukan pada tumbuhan
dan jarang ditemukan lanosterol pada tumbuhan
3. Ketidakmampuan hati menggunakan sikloartenol dari pada
lanosterol untuk mensintesis kolesterol dan turunan-turunan
steroid yang lain.

21.  Sterol-sterol alam memiliki kerangka ; kolestan, ergostan atau
stigmastan.
Kolestan (C-27)
Ergostan (C-28)
Stigmastan (C-29)

22.  Sterol-sterol ini biasanya membawa gugus hidroksil pada posisi 3
dan ikatan rangkap dua pada posisi 5(6)
HO
Kolesterol
HO
Sitosterol
HO
Stigmasterol
HO
Ergosterol

23. 1. zoosterol (dari hewan khususnya vertebrata);
 Bergantung pada sumbernya, sterol-sterol alam dikelompokan
menjadi :
2. phytosterol (dari tumbuhan);
3. mycosterol (fungi);
4. marine sterol (organisme laut, invertebrate terutama sponge).
Ad. 1. Zoosterol
 Cholesterol adalah jenis zoosterol yang ada dalam jaringan
hewan dalam jumlah antara 0,05 – 5%.
 Pada otak manusia kolesterol sekitar 17% dari berat padat.
 Biosintesis cholesterol telah dipelajari pada hati tikus,
termasuk fraksi subselulernya, seperti pada mikrosom hepatic
dan juga dengan preparasi enzim.

24.  Cholesterol muncul dari lanosterol, yang berbeda hanya pada
hilangnya gugus metil pada C4 dan C14; ikatan rangkap dua pada
posisi 5(6) bukan pada 8(9) dan jenuhnya rantai samping isooktil
 Transformasi dalam konversi lanosterol menjadi kolesterol,
diawali dengan hidrogenasi ikatan rangkap rantai samping.
1. Hidrogenasi ini sangat bervariasi :
 dalam beberapa kasus hidrogenasi terjadi diawal reaksi, sedangkan
pada otak manusia contohnya, hidrogenasi ini pada akhir tahapan
 Hidrogen yang masuk pada C24 muncul dari medium, sedangkan hidrogen
yang masuk pada C25 berasal dari NADPH.
 Stereokimia dari adisi ini adalah cis

25.  Kehilangan gugus metil dari lanosterol umumnya berlangung dalam
tahapan 14-metil pertama-tama dieliminasi, kemudian 4-metil ,
akhirnya 4-metil.
 Gugus-gugus metil dieliminasi setelah dioksidasi sampai tingkat aldehid
untuk metil 14, dan asam karboksilat pada metil 4, sehingga dilepaskan
asam formiat dan karbon dioksida.
 Oksidasi berlangsung secara bertahap (metil – alcohol 1o – aldehid – asam
karboksilat) dikatalisis seluruhnya oleh microsomal oksigenase.
 Dekarboksilasi akan berlangsung bila ada gugus keton tetangga berada
pada posisi  dari titik serangan . Jadi gugus OH pada C3 dioksidasi
menjadi karbonil dan direduksi menjadi alcohol selama proses demetilasi.
2. Tahap selanjutnya adalah tahap demetilasi.
 Intermediate (2) tidak pernah diisolasi, menggambarkan bahwa
deformilasi berlangsung bersamaan dengan hilangnya ion hidrida dari
posisi C15.
 Reduksi dari diena (3) menjadi (4) berlangsung oleh serangan sebuah
proton dari medium pada posisi 15 dan ion hidrida dari NADPH pada
posisi 14, dengan adisi trans.

26.  Atom hidrogen pertama yang hilang dalam isomerisasi (9) menjadi (10),
dimana reaksinya adalah prototropik dan berlangsung pertukaran proton
dengan medium.
 Pembentukan diena (11) menyebabkan kehilangan dua proton ekstra
melalui suatu proses yang memerlukan oksigen.
3. Tahap Isomerisasi
5. Tahap Hidrogenasi
 Reduksi akhir dari ikatan rangkap 7(8) dalam diena (11) dipengaruhi oleh
NADPH, yang menstranfer sebuah ion hidrida ke dalam posisi 7,
sedangkan hydrogen  muncul dari medium.
4. Tahap Dehidrogenasi
 Usaha untuk mendemonstrasikan proses hidroksilasi-dehidrasi tidak
berhasil. Oleh karena itu, diduga bahwa dehidrogenasi langsung oleh
molekul oksigen, diaktivasi secara enzimatik.

27. HO
HO
H H
HO
CHO
H H
H
HO
H H
HO
H H
H
H
HO
COOH
H H
H
H
Lanosterol
(1)
(2)
(3)
(4) (5)

28. HO
COOH
H H
H
H
O
H H
H
H
HO
H H
H
H
COOH
O
H H
H
H
HO
H H
H
H
HO
H H
H
H
H
(5) (6)
(7)
(8)
(9) (10)