Katal
Türetilmiş SI birimi · büyüklük: katalitik etkinlik
01 · Tanım
Katal, SI’nin en genç birimidir: 1999’da kabul edildi, newtondan elli yıl, enzimleri ölçmeye yönelik ilk denemelerden ise neredeyse bir yüzyıl sonra. Aynı zamanda fizikçilerin değil, klinisyenlerin isteğiyle getirilen tek birimdir.
Bir katal, saniyede bir mol maddenin dönüşmesidir. Birim enzimin miktarını değil, çalıştığı hızı anlatır: aynı kütlede iki örnek, biri kısmen denatüre olmuşsa, etkinlikte kat kat ayrılabilir. Büyüklük biyokimya için devasadır — gerçek değerler mikro ve nanokatal düzeyindedir, klinik tahlillerde ise litre başına katal kullanılır. Kataldan önce biyokimyacılar «birim» U kullanıyordu: dakikada mikromol; ve SI’ye geçiş yirmi yıl sürdü, çünkü bütün referans aralıklarını yeniden yazmak gerekiyordu.
Aynı enzim farklı sıcaklıkta, farklı pH’ta ve farklı substrat derişiminde farklı katal verir. Bu yüzden etkinlik her zaman ölçüm koşullarıyla birlikte verilir: 37 °C, pH 7,4, substrat fazlasıyla.
02 · Dönüşüm
Bir etkinlik girin — künye onu çevirsin
U birimi — dakikada bir mikromol — reaktif kataloglarında ve bilimsel makalelerde fiilî standart olmayı sürdürüyor. Bir U, 16,67 nanokatal eder; bu rahatsız edici sayı tek başına geçişi çeyrek yüzyıl geciktirdi.
Koşulları belirtilmemiş bir etkinlik anlamsız bir sayıdır. Klinik biyokimyada standart 37 °C ve fizyolojik pH’tır; 25 °C’de aynı enzim yarı yarıya az katal verir.
| Birim | Ad | Değer | Nerede karşılaşılır |
|---|---|---|---|
| kat | katal, SI birimi | 1·10⁻⁶ | sanayi, fermantasyon |
| mkat | milikatal | 0,001 | enzim preparatları |
| µkat | mikrokatal | 1 | klinik tahliller |
| nkat | nanokatal | 1000 | deney tüpü, eser miktarlar |
| pkat | pikokatal | 1 000 000 | duyarlık sınırı |
| µmol/s | saniyede mikromol | 1 | µkat ile aynı |
| U | etkinlik birimi, dakikada mikromol | 60 | raporlar, reaktifler |
| mU | milibirim | 60 000 | zayıf etkinlikler |
| kU | kilobirim | 0,06 | enzim ambalajı |
| mol/min | dakikada mol | 6·10⁻⁵ | eski tutanaklar |
| kat | katal | 1·10⁻⁶ | bugünkü birim |
U birimi laboratuvarlarda tutunuyor, çünkü katala geçmek her enzim için referans aralıklarının yeniden belirlenmesini gerektiriyor. On altı küsur nanokatal, bir rapor için elverişsiz bir sayıdır.
03 · Büyüklük mertebeleri
tek bir enzim molekülünden endüstriyel reaktöreALT normal — 0,67 µkat/l
04 · Ölçüm aletleri
Katal neyle ölçülür
Tepkimenin ürünü kendi dalga boyunda ışık soğurur: optik yoğunluğun artış hızı doğrudan etkinliği verir.
Doksan altı tepkime birden: cihaz her kuyucukta kinetiği kaydeder ve etkinliği ürünün birikiminden hesaplar.
Klinik laboratuvarın yük beygiri: saatte yüzlerce örnek, sıcaklık denetimi ve doğrudan litre başına katal çıktısı — standardın izlendiği yerlerde.
Tepkime asit açığa çıkarıyorsa etkinlik harcanan titrantla ölçülür: pH’ı tutmak için ne kadar baz gittiği.
05 · Yazım kuralları
kat küçük harfle — ve her zaman ölçüm koşullarıyla
Simge üç küçük harfle yazılır: kat, Kat değil, KAT hiç değil. Ön ek önüne gelir: µkat, nkat. Sıcaklık, pH ve substrat belirtilmeden bir enzim etkinliği başka ölçümlerle karşılaştırılamaz, bu yüzden tutanaklarda sayının yanında yazılır.
Raporlarda açıklamasız «U/l» görülür — bunlar litre başına U birimidir, katal değil. Fark 16,67 milyon kattır ve referans aralıklarını karıştırmak tehlikelidir.
06 · Komşu birimler
Katal saniyede bir moldür, dolayısıyla doğrudan mole ve saniyeye dayanır. Boyutu kimyasal kinetikteki tepkime hızıyla örtüşür, litreye bölünmesi ise etkinlik derişimini verir — kan tahlilinde basılan şey.
Devir sayısı k(cat), etkinliğin enzim molekülü sayısına bölünmesidir: karbonik anhidrazda saniyede bir milyona ulaşır. Katal bütün örneği sayar, devir sayısı tek bir molekülü.
07 · Tarihsel bölüm
Kataldan önce enzimler neyle ölçülürdü
Dakikada bir mikromol substrat. Biyokimyanın uluslararası standardı, bugün de reaktif kataloglarında yaşıyor.
Ligaz için kendi birimi: ATP’deki fosfat değişimi üzerinden tanımlanır. Biyokimyanın hiçbir zaman tümüyle bırakmadığı onlarca «kurum içi» birimden biri.
Etkinlik, sabit bir sürede parçalanan substrat oranıyla ifade edilirdi. Her laboratuvarın kendi yordamı vardı ve sayılar komşu enstitüler arasında bile karşılaştırılamıyordu.
Uluslararası Eczacılık Federasyonu, preparatlardaki sindirim enzimleri için kendi birimlerini belirliyordu. Hâlâ ilaç kutularının üzerinde yer alırlar.
Birim tıp için getirildi — ve tıp onu neredeyse hiç benimsemedi
Katal, SI’ye Uluslararası Klinik Kimya Federasyonu’nun doğrudan isteğiyle girdi: hekimlerin farklı ülkelerin laboratuvar sonuçlarını karşılaştırmaya ihtiyacı vardı. Ama geçiş, onlarca enzim için referans aralıklarının yeniden belirlenmesini, cihazların yeniden programlanmasını ve personelin yeniden eğitilmesini gerektiriyordu; bu yüzden laboratuvarların çoğu «U/l» basmayı sürdürdü. Yirmi beş yıl sonra katal, standartlarda zorunlu, raporlarda ise seyrek bir birim olarak kaldı: «ALT 40 U/l» satırı «ALT 0,67 µkat/l» satırından bin kat daha sık görülür.
Katalog · Uluslararası Birim Sistemi
Her büyüklük için bir künye
Yedi temel birim, kendi adı olan yirmi iki türetilmiş birim ve kullanımdan düşmüş sistemlerin arşivi. Her birinin kendi künyesi var: tanım, çevirme, aygıtlar, yazım kuralları. 36 dilde.