Katal
Satuan turunan SI · besaran: aktivitas katalitik
01 · Definisi
Katal adalah satuan SI termuda: diterima pada 1999, lima puluh tahun setelah newton dan hampir satu abad setelah usaha pertama mengukur enzim. Ia juga satu-satunya satuan yang dimasukkan bukan oleh fisikawan melainkan atas permintaan para klinisi.
Satu katal adalah perubahan satu mol zat per sekon. Satuan ini tidak menggambarkan jumlah enzim melainkan kecepatan kerjanya: dua sampel bermassa sama bisa berbeda aktivitasnya beberapa kali lipat bila yang satu sebagian telah terdenaturasi. Besaran ini raksasa bagi biokimia — nilai sebenarnya berada di mikro dan nanokatal, sedangkan analisis klinis memakai katal per liter. Sebelum katal, para ahli biokimia memakai «satuan» U: mikromol per menit, dan peralihan ke SI memakan dua dasawarsa, karena seluruh rentang rujukan harus ditulis ulang.
Enzim yang sama memberi katal yang berbeda pada suhu, pH, dan konsentrasi substrat yang berbeda. Karena itu aktivitas selalu disebutkan bersama kondisi pengukuran: 37 °C, pH 7,4, substrat berlebih.
02 · Konversi
Masukkan sebuah aktivitas — lembar ini akan mengonversinya
Satuan U — satu mikromol per menit — tetap menjadi standar de facto dalam katalog reagen dan artikel ilmiah. Satu U sama dengan 16,67 nanokatal, angka yang tidak nyaman, dan itu saja telah menahan peralihan selama seperempat abad.
Aktivitas tanpa kondisi yang disebutkan adalah angka tanpa makna. Dalam biokimia klinis standarnya 37 °C dan pH fisiologis; pada 25 °C enzim yang sama memberi separuh katal.
| Satuan | Nama | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|---|
| kat | katal, satuan SI | 1·10⁻⁶ | industri, fermentasi |
| mkat | milikatal | 0,001 | sediaan enzim |
| µkat | mikrokatal | 1 | analisis-analisis klinis |
| nkat | nanokatal | 1000 | tabung reaksi, jumlah runut |
| pkat | pikokatal | 1 000 000 | batas kepekaan |
| µmol/s | mikromol per sekon | 1 | sama dengan µkat |
| U | satuan aktivitas, mikromol per menit | 60 | hasil pemeriksaan, reagen |
| mU | milisatuan | 60 000 | aktivitas lemah |
| kU | kilosatuan | 0,06 | pengemasan enzim |
| mol/min | mol per menit | 6·10⁻⁵ | protokol lama |
| kat | katal | 1·10⁻⁶ | satuan masa kini |
Satuan U bertahan di laboratorium karena beralih ke katal menuntut penetapan ulang rentang rujukan bagi setiap enzim. Enam belas nanokatal lebih sedikit adalah angka yang janggal untuk sebuah hasil pemeriksaan.
03 · Orde besaran
dari satu molekul enzim sampai reaktor industriALT normal — 0,67 µkat/l
04 · Alat ukur
Dengan apa katal diukur
Produk reaksi menyerap cahaya pada panjang gelombangnya sendiri: kecepatan naiknya rapat optik langsung memberi aktivitas.
Sembilan puluh enam reaksi sekaligus: alat merekam kinetika di tiap sumur dan menghitung aktivitas dari penumpukan produk.
Kuda pekerja laboratorium klinis: ratusan sampel per jam, penstabilan suhu, dan keluaran langsung dalam katal per liter — di tempat yang mengikuti standar.
Jika reaksi melepas asam, aktivitas diukur dari titran yang terpakai: berapa banyak basa yang diperlukan untuk menahan pH.
05 · Aturan penulisan
kat dengan huruf kecil — dan selalu dengan kondisi pengukuran
Lambangnya ditulis dengan tiga huruf kecil: kat, bukan Kat dan bukan KAT. Awalan diletakkan di depannya: µkat, nkat. Aktivitas enzim tanpa suhu, pH, dan substrat tidak dapat dibandingkan dengan pengukuran lain, karena itu dalam protokol ketiganya ditulis di samping angka.
Pada hasil pemeriksaan muncul «U/l» tanpa penjelasan — itu satuan U per liter, bukan katal. Selisihnya 16,67 juta kali, dan mengacaukan rentang rujukan itu berbahaya.
06 · Satuan tetangga
Katal adalah satu mol per sekon, jadi ia bertumpu langsung pada mol dan sekon. Dimensinya berimpit dengan laju reaksi dalam kinetika kimia, dan pembagian dengan liter memberi konsentrasi aktivitas — hal yang tercetak pada hasil pemeriksaan darah.
Bilangan pergantian k(cat) adalah aktivitas dibagi jumlah molekul enzim: pada karbonat anhidrase mencapai sejuta per sekon. Katal menghitung seluruh sampel, bilangan pergantian satu molekul saja.
07 · Bagian sejarah
Dengan apa enzim diukur sebelum katal
Satu mikromol substrat per menit. Standar internasional biokimia, hidup sampai hari ini dalam katalog reagen.
Satuan tersendiri untuk ligase: ditakrifkan lewat pertukaran fosfat dalam ATP. Salah satu dari puluhan satuan «buatan sendiri» yang tak pernah sepenuhnya ditinggalkan biokimia.
Aktivitas dinyatakan lewat bagian substrat yang terurai dalam waktu tetap. Tiap laboratorium punya prosedurnya sendiri, dan angkanya tak sebanding bahkan antara lembaga bertetangga.
Federasi Farmasi Internasional menetapkan satuannya sendiri untuk enzim pencernaan dalam sediaan. Sampai kini masih tertera pada kemasan obat.
Satuan ini dimasukkan demi kedokteran — dan kedokteran hampir tak menerimanya
Katal masuk ke SI atas permintaan langsung Federasi Internasional Kimia Klinis: para dokter memerlukan cara membandingkan hasil laboratorium dari berbagai negara. Namun peralihan itu menuntut penetapan ulang rentang rujukan bagi puluhan enzim, pemrograman ulang penganalisis, dan pelatihan ulang tenaga kerja, sehingga sebagian besar laboratorium tetap mencetak «U/l». Dua puluh lima tahun kemudian katal tetap satuan yang wajib dalam standar dan langka pada hasil pemeriksaan: baris «ALT 40 U/l» muncul seribu kali lebih sering daripada «ALT 0,67 µkat/l».
Katalog · Sistem Satuan Internasional
Satu lembar untuk tiap besaran
Tujuh satuan dasar, dua puluh dua satuan turunan bernama sendiri, dan arsip sistem-sistem yang sudah tidak dipakai. Masing-masing punya lembarnya: definisi, konversi, alat, aturan penulisan. Dalam 36 bahasa.