01 · 定義
カタールはSIで最も若い単位である：1999年に採択され、ニュートンから五十年、酵素を測る最初の試みからはほぼ一世紀を経ていた。しかも物理学者ではなく、臨床医の要請で導入された唯一の単位でもある。
一カタールとは、一秒に一モルの物質が変換されることである。この単位が表すのは酵素の量ではなく、それが働く速さである：同じ質量の二つの試料でも、一方が部分的に変性していれば活性は何倍も違う。生化学にとってこの量は途方もなく大きい——実際の値はマイクロカタールやナノカタールにあり、臨床検査ではリットルあたりのカタールを用いる。カタール以前、生化学者は「単位」Uを使っていた：一分あたりマイクロモルである。SIへの移行に二十年かかったのは、すべての基準範囲を書き直さねばならなかったからだ。
同じ酵素でも、温度、pH、基質濃度が違えば異なるカタールを示す。だから活性は必ず測定条件とともに示される：37 °C、pH 7.4、基質は過剰に。
02 · 換算
放射能を入力すれば、この一覧が換算する
単位U——一分あたり一マイクロモル——は試薬カタログや学術論文で事実上の標準であり続けている。一Uは16.67ナノカタールという扱いにくい数で、それだけで移行を四半世紀足止めした。
条件を示さない活性は意味のない数である。臨床生化学では37 °Cと生理的pHが標準であり、25 °Cでは同じ酵素が半分のカタールしか示さない。
| 単位 | 名称 | 値 | どこで出会うか |
|---|---|---|---|
| kat | カタール、SI単位 | 1·10⁻⁶ | 工業、発酵 |
| mkat | ミリカタール | 0.001 | 酵素製剤 |
| µkat | マイクロカタール | 1 | 臨床検査 |
| nkat | ナノカタール | 1000 | 試験管、痕跡量 |
| pkat | ピコカタール | 1 000 000 | 感度の限界 |
| µmol/s | 一秒あたりマイクロモル | 1 | µkat と同じ |
| U | 活性の単位、一分あたりマイクロモル | 60 | 報告書、試薬 |
| mU | ミリ単位 | 60 000 | 弱い活性 |
| kU | キロ単位 | 0.06 | 酵素の小分け |
| mol/min | 一分あたりのモル | 6·10⁻⁵ | 古い記録 |
| kat | カタル | 1·10⁻⁶ | 今日の単位 |
単位Uが検査室に残っているのは、カタールへの移行がどの酵素についても基準範囲の定め直しを要求するからである。十六と少しナノカタールは、報告書には収まりの悪い数だ。
03 · 桁の並び
一個の酵素分子から工業用反応器までALT 基準内——0.67 µkat/l
04 · 測定器
カタールは何で測るか
反応の生成物は自分の波長で光を吸収する：光学濃度が増す速さがそのまま活性を与える。
九十六の反応を一度に：装置は各ウェルで速度論を記録し、生成物の蓄積から活性を計算する。
臨床検査室の働き手：一時間に数百の試料、恒温、そしてリットルあたりカタールでの直接出力——規格に従っている場所では。
反応が酸を放つなら、活性は使った滴定液で測る：pHを保つのにどれだけのアルカリを要したか。
05 · 表記の規則
kat は小文字で——そして必ず測定条件とともに
記号は小文字三つで書く：kat であって Kat でも KAT でもない。接頭辞はその前に置く：µkat、nkat。温度、pH、基質を示さない酵素活性はほかの測定と比べようがないので、記録では数値の隣に書く。
報告書には説明のない「U/l」が現れる——それはリットルあたりの単位Uであって、カタールではない。違いは16.67百万倍であり、基準範囲を取り違えるのは危うい。
06 · 隣り合う単位
カタールは一秒あたり一モルであり、したがってモルと秒に直に立脚する。その次元は化学反応速度論の反応速度と一致し、リットルで割れば活性濃度が得られる——血液検査の紙に印刷されるものである。
ターンオーバー数 k(cat) は活性を酵素分子の数で割ったものである：炭酸脱水酵素では毎秒百万に達する。カタールが数えるのは試料全体、ターンオーバー数が数えるのは分子ひとつである。
07 · 歴史の部
カタール以前、酵素は何で測られていたか
一分あたり基質一マイクロモル。生化学の国際標準であり、今日なお試薬カタログに生きている。
リガーゼ専用の単位：ATPのリン酸交換を通じて定義される。生化学がついに手放しきれなかった数十の「自家製」単位のひとつ。
活性は、決まった時間に分解された基質の割合で表されていた。検査室ごとに手順が違い、数値は隣り合う研究所の間でさえ比べられなかった。
国際薬学連合は製剤中の消化酵素に独自の単位を定めていた。今も薬の箱に書かれている。
この単位は医学のために導入された——そして医学はほとんど受け入れなかった
カタールがSIに入ったのは、国際臨床化学連合の直接の要請による：医師たちは、異なる国の検査室の結果を比べる手立てを必要としていた。だが移行には、数十種の酵素について基準範囲を定め直し、分析装置を組み直し、職員を教育し直すことが要った。そのため大半の検査室は「U/l」を印刷し続けた。二十五年後もカタールは、規格では必須で報告書では稀な単位のままである：「ALT 40 U/l」という行は「ALT 0.67 µkat/l」より千倍多く現れる。
カタログ · 国際単位系
それぞれの量に一つの要覧
七つの基本単位、固有の名をもつ二十二の組立単位、そして使われなくなった体系の記録。それぞれに自分の一覧がある：定義、換算、器具、書き方の決まり。36言語で。