Katal
Unit terbitan SI · besaran: aktiviti pemangkinan
01 · Takrif
Katal adalah unit SI termuda: diterima pada 1999, lima puluh tahun setelah newton dan hampir satu abad setelah usaha pertama mengukur enzim. Ia juga satu-satunya unit yang dimasukkan bukan oleh fisikawan melainkan atas permintaan para pakar klinikal.
Satu katal adalah perubahan satu mol zat per saat. Unit ini tidak menggambarkan jumlah enzim melainkan kelajuan kerjanya: dua sampel bermassa sama bisa berbeda aktivitinya beberapa kali lipat bila yang satu sebagian telah ternyahasli. Besaran ini raksasa bagi biokimia — nilai sebenarnya berada di mikro dan nanokatal, sedangkan analisis klinikal memakai katal per liter. Sebelum katal, para ahli biokimia memakai «unit» U: mikromol seminit, dan peralihan ke SI memakan dua dekad, karena seluruh julat rujukan harus ditulis ulang.
Enzim yang sama memberi katal yang berbeda pada suhu, pH, dan kepekatan substrat yang berbeda. Karena itu aktiviti selalu disebutkan bersama kondisi pengukuran: 37 °C, pH 7.4, substrat berlebih.
02 · Penukaran
Masukkan sebuah aktiviti — helaian ini akan menukarnya
Unit U — satu mikromol seminit — 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.
Aktiviti tanpa kondisi yang disebutkan adalah angka tanpa makna. Dalam biokimia klinikal standarnya 37 °C dan pH fisiologis; pada 25 °C enzim yang sama memberi separuh katal.
| Unit | Nama | Nilai | Di mana dijumpai |
|---|---|---|---|
| kat | katal, unit SI | 1·10⁻⁶ | industri, fermentasi |
| mkat | milikatal | 0.001 | sediaan enzim |
| µkat | mikrokatal | 1 | analisis-analisis klinikal |
| nkat | nanokatal | 1000 | tabung uji, jumlah runut |
| pkat | pikokatal | 1 000 000 | batas kepekaan |
| µmol/s | mikromol per saat | 1 | sama dengan µkat |
| U | unit aktiviti, mikromol seminit | 60 | laporan ujian, reagen |
| mU | miliunit | 60 000 | aktiviti lemah |
| kU | kilounit | 0.06 | pembungkusan enzim |
| mol/min | mol seminit | 6·10⁻⁵ | protokol lama |
| kat | katal | 1·10⁻⁶ | unit masa kini |
Unit U bertahan di makmal karena beralih ke katal menuntut penetapan semula rentang rujukan bagi setiap enzim. Enam belas nanokatal lebih sedikit adalah angka yang janggal untuk sebuah laporan ujian.
03 · Orde kuantiti
dari satu molekul enzim sampai reaktor industriALT normal — 0.67 µkat/l
04 · Alat pengukur
Dengan apa katal diukur
Produk reaksi menyerap cahaya pada panjang gelombangnya sendiri: kelajuan naiknya ketumpatan optik langsung memberi aktiviti.
Sembilan puluh enam reaksi sekaligus: alat merekam kinetika di tiap telaga dan mengira aktiviti dari pengumpulan produk.
Kuda pekerja makmal klinis: ratusan sampel sejam, penstabilan suhu, dan keluaran langsung dalam katal per liter — di tempat yang mengikuti standar.
Jika reaksi melepas asam, aktiviti diukur dari titran yang terpakai: berapa banyak basa yang diperlukan untuk menahan pH.
05 · Perperaturan 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. Aktiviti enzim tanpa suhu, pH, dan substrat tidak dapat dibandingkan dengan pengukuran lain, karena itu dalam protokol ketiganya ditulis di samping angka.
Pada laporan ujian muncul «U/l» tanpa penjelasan — itu unit U per liter, bukan katal. Selisihnya 16.67 juta kali, dan mengelirukan julat rujukan itu berbahaya.
06 · Satuan tetangga
Katal adalah satu mol per saat, jadi ia bertumpu langsung pada mol dan saat. Dimensinya bertindih dengan laju reaksi dalam kinetika kimia, dan pembagian dengan liter memberi kepekatan aktiviti — hal yang tercetak pada laporan ujian darah.
Nombor pusingan k(cat) adalah aktiviti dibagi jumlah molekul enzim: pada karbonat anhidrase mencapai sejuta per saat. Katal mengira seluruh sampel, nombor pusingan satu molekul saja.
07 · Bagian sejarah
Dengan apa enzim diukur sebelum katal
Satu mikromol substrat seminit. Standar internasional biokimia, hidup sampai hari ini dalam katalog reagen.
Unit tersendiri untuk ligase: ditakrifkan lewat pertukaran fosfat dalam ATP. Salah satu dari puluhan unit «buatan sendiri» yang tak pernah sepenuhnya ditinggalkan biokimia.
Aktiviti dinyatakan lewat bagian substrat yang terurai dalam waktu tetap. Tiap makmal punya prosedurnya sendiri, dan angkanya tak setara bahkan antara lembaga bertetangga.
Federasi Farmasi Internasional menetapkan unitnya sendiri untuk enzim pencernaan dalam sediaan. Sampai kini masih tertera pada kemasan ubat.
Unit ini dimasukkan demi perubatan — dan perubatan hampir tak menerimanya
Katal masuk ke SI atas permintaan langsung Federasi Internasional Kimia Klinis: para doktor memerlukan cara membandingkan hasil makmal dari berbagai negara. Namun peralihan itu menuntut penetapan semula julat rujukan bagi puluhan enzim, pengaturcaraan semula penganalisis, dan platihan ulang kakitangan, sehingga sebagian besar makmal tetap mencetak «U/l». Dua puluh lima tahun kemudian katal tetap unit yang wajib dalam standar dan langka pada laporan ujian: baris «ALT 40 U/l» muncul seribu kali lebih sering daripada «ALT 0.67 µkat/l».
Katalog · Sistem Unit Antarabangsa
Satu helaian untuk tiap kuantiti
Tujuh unit asas, dua puluh dua unit terbitan bernama sendiri, dan arkib sistem-sistem yang sudah tidak dipakai. Masing-masing punya helaiannya: definisi, penukaran, alat, peraturan penulisan. Dalam 36 bahasa.