01 · 정의
캐탈은 SI에서 가장 젊은 단위다: 1999년에 채택되어 뉴턴보다 오십 년, 효소를 재려던 첫 시도보다 거의 한 세기가 늦었다. 또한 물리학자가 아니라 임상 의사의 요청으로 들어온 유일한 단위이기도 하다.
1캐탈은 1초에 1몰의 물질이 바뀌는 것이다. 이 단위가 나타내는 것은 효소의 양이 아니라 그것이 일하는 속도다: 질량이 같은 두 시료라도 한쪽이 부분적으로 변성되었다면 활성은 몇 배나 다를 수 있다. 생화학에 이 양은 엄청나게 크다 — 실제 값은 마이크로캐탈과 나노캐탈에 있고, 임상 검사는 리터당 캐탈을 쓴다. 캐탈 이전에 생화학자들은 「단위」 U를 썼다: 분당 마이크로몰이다. SI로 넘어가는 데 이십 년이 걸린 것은 모든 참고 범위를 다시 써야 했기 때문이다.
같은 효소라도 온도와 pH와 기질 농도가 다르면 다른 캐탈을 낸다. 그래서 활성은 언제나 측정 조건과 함께 적는다: 37 °C, pH 7.4, 기질은 넉넉하게.
02 · 환산
방사능을 입력하면 이 자료가 환산한다
단위 U — 분당 1마이크로몰 — 은 시약 목록과 학술 논문에서 사실상의 표준으로 남아 있다. 1 U는 16.67나노캐탈이라는 불편한 수이고, 그것만으로도 전환을 사반세기 늦추었다.
조건을 밝히지 않은 활성은 뜻 없는 수다. 임상 생화학에서 표준은 37 °C와 생리적 pH이며, 25 °C에서는 같은 효소가 절반의 캐탈만 낸다.
| 단위 | 이름 | 값 | 어디서 만나는가 |
|---|---|---|---|
| kat | 캐탈, SI 단위 | 1·10⁻⁶ | 산업, 발효 |
| mkat | 밀리캐탈 | 0.001 | 효소 제제 |
| µkat | 마이크로캐탈 | 1 | 임상 검사 |
| nkat | 나노캐탈 | 1000 | 시험관, 흔적량 |
| pkat | 피코캐탈 | 1 000 000 | 감도의 한계 |
| µmol/s | 초당 마이크로몰 | 1 | µkat과 같음 |
| U | 활성 단위, 분당 마이크로몰 | 60 | 검사지, 시약 |
| mU | 밀리단위 | 60 000 | 약한 활성 |
| kU | 킬로단위 | 0.06 | 효소 소분 |
| mol/min | 분당 몰 | 6·10⁻⁵ | 옛 기록 |
| kat | 카탈 | 1·10⁻⁶ | 오늘날의 단위 |
단위 U가 실험실에 남아 있는 것은 캐탈로 옮기려면 효소마다 참고 범위를 다시 정해야 하기 때문이다. 열여섯 하고도 조금인 나노캐탈은 검사지에 넣기 어색한 수다.
03 · 크기의 차수
효소 분자 하나에서 산업용 반응기까지ALT 정상 — 0.67 µkat/l
04 · 측정 기기
캐탈은 무엇으로 재나
반응의 생성물은 제 파장에서 빛을 흡수한다: 광학 밀도가 자라는 속도가 곧 활성을 준다.
아흔여섯 개의 반응을 한꺼번에: 기기는 각 웰에서 반응 속도를 기록하고 생성물의 쌓임에서 활성을 계산한다.
임상 실험실의 일꾼: 시간당 수백 개의 시료, 항온, 그리고 리터당 캐탈로 곧바로 나오는 출력 — 규격을 따르는 곳에서는.
반응이 산을 내놓으면 활성은 쓰인 적정액으로 잰다: pH를 지키는 데 염기가 얼마나 들었는가.
05 · 표기 규칙
kat은 소문자로 — 그리고 언제나 측정 조건과 함께
기호는 소문자 셋으로 쓴다: kat이지 Kat도 KAT도 아니다. 접두어는 그 앞에 온다: µkat, nkat. 온도와 pH와 기질을 밝히지 않은 효소 활성은 다른 측정과 견줄 수 없으므로, 기록에서는 숫자 옆에 함께 적는다.
검사지에는 설명 없는 「U/l」이 나온다 — 그것은 리터당 단위 U이지 캐탈이 아니다. 차이는 16.67배의 백만 배이고, 참고 범위를 혼동하는 것은 위험하다.
06 · 이웃 단위
캐탈은 초당 1몰이므로 몰과 초에 곧바로 기댄다. 그 차원은 화학 반응 속도론의 반응 속도와 같고, 리터로 나누면 활성 농도가 나온다 — 혈액 검사지에 인쇄되는 바로 그것이다.
회전수 k(cat)는 활성을 효소 분자 수로 나눈 것이다: 탄산무수화효소에서는 초당 백만에 이른다. 캐탈은 시료 전체를 세고, 회전수는 분자 하나를 센다.
07 · 역사 부문
캐탈 이전에 효소는 무엇으로 쟀나
분당 기질 1마이크로몰. 생화학의 국제 표준이며, 오늘도 시약 목록에 살아 있다.
리가아제만의 단위: ATP의 인산 교환으로 정의된다. 생화학이 끝내 완전히 놓지 못한 수십 가지 「자체」 단위 가운데 하나.
활성은 정해진 시간에 분해된 기질의 비율로 나타냈다. 실험실마다 절차가 달랐고, 숫자는 이웃한 연구소 사이에서도 견줄 수 없었다.
국제약학연맹은 제제 속 소화 효소에 자체 단위를 정했다. 지금도 약 상자에 적혀 있다.
이 단위는 의학을 위해 들어왔다 — 그리고 의학은 거의 받아들이지 않았다
캐탈이 SI에 들어온 것은 국제임상화학연맹의 직접 요청 때문이다: 의사들에게는 여러 나라 실험실의 결과를 견줄 방법이 필요했다. 그러나 전환에는 수십 종 효소의 참고 범위를 다시 정하고, 분석기를 다시 프로그래밍하고, 인력을 다시 교육하는 일이 따랐다. 그래서 대부분의 실험실은 「U/l」을 계속 인쇄했다. 이십오 년이 지난 지금도 캐탈은 규격에서는 의무이고 검사지에서는 드문 단위로 남아 있다: 「ALT 40 U/l」이라는 줄은 「ALT 0.67 µkat/l」보다 천 배 자주 나온다.
목록 · 국제단위계
양마다 하나의 자료표
SI 기본 단위 일곱, 고유한 이름을 가진 유도 단위 스물둘, 그리고 쓰이지 않게 된 체계들의 기록. 저마다 제 자료가 있다: 정의, 환산, 기기, 표기 규칙. 36개 언어로.