Katal
Származtatott SI-egység · mennyiség: katalitikus aktivitás
01 · Meghatározás
A katal az SI legfiatalabb egysége: 1999-ben fogadták el, ötven évvel a newton után és csaknem egy évszázaddal az enzimek mérésére tett első kísérletek után. Egyben az egyetlen egység, amelyet nem fizikusok, hanem klinikusok kérésére vezettek be.
Egy katal egy mól anyag átalakulása másodpercenként. Az egység nem az enzim mennyiségét írja le, hanem azt a sebességet, amellyel dolgozik: két azonos tömegű minta aktivitása többszörösen eltérhet, ha az egyik részben denaturálódott. A mennyiség a biokémia számára hatalmas — a valós értékek mikro- és nanokatalban vannak, a klinikai vizsgálatok pedig katalt literenként használnak. A katal előtt a biokémikusok «egységeket» használtak, U-t: mikromól percenként, és az SI-re való áttérés két évtizedig tartott, mert minden referenciatartományt újra kellett írni.
Ugyanaz az enzim más-más katalt ad más hőmérsékleten, más pH-n és más szubsztrátkoncentráción. Ezért az aktivitást mindig a mérési körülményekkel adják meg: 37 °C, pH 7,4, szubsztrát fölöslegben.
02 · Átszámítás
Adjon meg egy aktivitást — a lap átváltja
Az U egység — egy mikromól percenként — a reagenskatalógusokban és a tudományos cikkekben máig a tényleges szabvány. Egy U 16,67 nanokatal, kényelmetlen szám, és már ez maga negyed századon át fékezte az áttérést.
A megadott körülmények nélküli aktivitás értelmetlen szám. A klinikai biokémiában a szabvány 37 °C és élettani pH; 25 °C-on ugyanaz az enzim feleannyi katalt ad.
| Egység | Név | Érték | Hol fordul elő |
|---|---|---|---|
| kat | katal, SI-egység | 1·10⁻⁶ | ipar, fermentáció |
| mkat | millikatal | 0,001 | enzimkészítmények |
| µkat | mikrokatal | 1 | klinikai vizsgálatok |
| nkat | nanokatal | 1000 | kémcső, nyomnyi mennyiségek |
| pkat | pikokatal | 1 000 000 | az érzékenység határa |
| µmol/s | mikromól másodpercenként | 1 | ugyanaz, mint µkat |
| U | aktivitásegység, mikromól percenként | 60 | leletek, reagensek |
| mU | milliegység | 60 000 | gyenge aktivitások |
| kU | kiloegység | 0,06 | enzimek kiszerelése |
| mol/min | mól percenként | 6·10⁻⁵ | régi jegyzőkönyvek |
| kat | katal | 1·10⁻⁶ | a mai egység |
Az U egység azért tartja magát a laborokban, mert a katalra való áttérés megköveteli minden enzim referenciatartományának új megállapítását. Tizenhat nanokatal és egy kevés kényelmetlen szám egy leleten.
03 · Nagyságrendek
egyetlen enzimmolekulától az ipari reaktorigALT a normán belül — 0,67 µkat/l
04 · Mérőeszközök
Mivel mérik a katalt
A reakció terméke a saját hullámhosszán nyeli el a fényt: az a sebesség, amellyel az optikai sűrűség nő, közvetlenül adja az aktivitást.
Kilencvenhat reakció egyszerre: a készülék minden üregben rögzíti a kinetikát, és a termék felhalmozódásából számolja az aktivitást.
A klinikai labor igáslova: óránként több száz minta, termosztálás és kimenet rögtön katalban literenként — ott, ahol a szabványt követik.
Ha a reakció savat szabadít fel, az aktivitást az elfogyott mérőoldatból mérik: mennyi lúg kellett a pH tartásához.
05 · Írásszabályok
kat kisbetűvel — és mindig a mérési körülményekkel
A jelet három kisbetűvel írjuk: kat, nem Kat és nem KAT. Az előtag elé kerül: µkat, nkat. Egy enzimaktivitás hőmérséklet, pH és szubsztrát nélkül nem hasonlítható össze más mérésekkel, ezért a jegyzőkönyvekben a szám mellé írják őket.
A leleteken magyarázat nélkül szerepel az «U/l» — ezek U egységek literenként, nem katalok. A különbség 16,67 milliószoros, és a referenciatartományok összekeverése veszélyes.
06 · Szomszédos egységek
A katal egy mól másodpercenként, tehát közvetlenül a mólra és a másodpercre támaszkodik. Dimenziója egybeesik a kémiai kinetika reakciósebességével, a literrel való osztás pedig az aktivitáskoncentrációt adja — azt, amit egy vérvizsgálatra nyomtatnak.
A fordulatszám k(cat) az aktivitás osztva az enzimmolekulák számával: a szénsavanhidráznál eléri a milliót másodpercenként. A katal az egész mintát számolja, a fordulatszám egyetlen molekulát.
07 · Történeti rész
Mivel mérték az enzimeket a katal előtt
Egy mikromól szubsztrát percenként. A biokémia nemzetközi szabványa, ma is élő a reagenskatalógusokban.
Saját egység a ligáznak: az ATP foszfátcseréjén keresztül meghatározva. Egy a tucatnyi «házi» egység közül, amelyektől a biokémia soha nem vált meg teljesen.
Az aktivitást azzal a szubsztrátaránnyal fejezték ki, amely rögzített idő alatt lebomlott. Minden labornak megvolt a maga eljárása, és a számok még szomszédos intézetek között sem voltak összevethetők.
A Nemzetközi Gyógyszerészeti Szövetség saját egységeket állapított meg a készítmények emésztő enzimeire. A gyógyszerek csomagolásán máig ott állnak.
Az egységet az orvoslásért vezették be — és az orvoslás alig vette át
A katal a Klinikai Kémia Nemzetközi Szövetségének közvetlen kérésére került az SI-be: az orvosoknak módra volt szükségük, hogy különböző országok laboratóriumainak eredményeit összevessék. Az áttérés azonban megkövetelte tucatnyi enzim referenciatartományának új megállapítását, az analizátorok újraprogramozását és a személyzet átképzését, ezért a legtöbb labor tovább nyomtatta az «U/l»-t. Huszonöt évvel később a katal olyan egység maradt, amely a szabványokban kötelező, a leleteken pedig ritka: az «ALT 40 U/l» sor ezerszer gyakrabban fordul elő, mint az «ALT 0,67 µkat/l».
Katalógus · Nemzetközi Mértékegységrendszer
Minden mennyiségnek egy adatlap
Hét alapegység, huszonkét saját nevű származtatott és a használatból kikerült rendszerek archívuma. Mindegyiknek megvan a maga lapja: meghatározás, átváltás, műszerek, írásszabályok. 18 nyelven.