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SI 2019 基础
Symbol plate SI-D-22 kat 所有字母小寫三個符號,不是一個
單位檔案 第 1 / 1 頁 · 修訂 2026-08

開特

國際單位制導出單位 · 量:催化活性

符號 kat
量綱 mol · s⁻¹
名字的由來 源自「催化」
通過 CGPM,1999——最後一個
從前的單位 U = 16.67 nkat
已完成譯本 36 / 33
換算活度 U 單位
01 · 定義

開特是國際單位制最年輕的單位:1999 年通過,比牛頓晚五十年,比最早測量酶的嘗試晚了將近一個世紀。它也是唯一不是由物理學家、而是應臨床醫生請求引入的單位。

一開特就是每秒轉化一摩爾物質。這個單位描述的不是酶的數量,而是它工作的速度:質量相同的兩份樣品,若其中一份部分變性,活性可以相差數倍。對生物化學來說這個量極大——真實數值落在微開特和納開特上,臨床化驗則用每升開特。在開特之前,生物化學家使用「單位」U:每分鐘微摩爾;而轉向國際單位制花了二十年,因為所有參考區間都得重寫。

形式上
1 kat = 1 mol⁄s    1 U = 1 μmol⁄min = 16.67 nkat1 kat = 1 mol/s    1 U = 1 µmol/min = 16.67 nkat
每秒摩爾——以及與舊生化單位 U 的聯繫
mol / s
每秒摩爾
kat / l
活性濃度
kat / kg
比活度
反應 · 底物變成產物 kat = mol / s
酶 底物 產物
600 mmol
已轉化物質
60 000 U
按舊單位 U
已知最快的酶:分解過氧化氫幾乎達到擴散的速度。擦傷上的泡沫就是由此而來。
V(max) K(m)
活性取決於條件

同一種酶在不同溫度、不同 pH 和不同底物濃度下給出不同的開特。所以活性總是連同測量條件一起給出:37 °C、pH 7.4、底物過量。

02 · 換算

輸入一個活度——本頁会把它換算開

U 這個單位——每分鐘一微摩爾——在試劑目錄和科學論文裡仍是事實上的標準。一個 U 等於 16.67 納開特,一個不便的數字,僅此一點就把轉變拖了四分之一個世紀。

37 °C, pH 7.4

不註明條件的活性是個沒有意義的數。臨床生物化學的標準是 37 °C 與生理 pH;在 25 °C 下同一種酶只給出一半的開特。

換算表
1 µkat = 1 µkat
單位名稱數值常見於何處
kat 開特,國際單位制單位 1·10⁻⁶ 工業、發酵
mkat 毫開特 0.001 酶製劑
µkat 微開特 1 臨床化驗
nkat 納開特 1000 試管,痕量
pkat 皮開特 1 000 000 靈敏度的極限
µmol/s 每秒微摩爾 1 與 µkat 相同
U 活性單位,每分鐘微摩爾 60 化驗單、試劑
mU 毫單位 60 000 弱活性
kU 千單位 0.06 酶的分裝
mol/min 每分鐘摩爾 6·10⁻⁵ 舊的記錄
kat 開特 1·10⁻⁶ 今天的單位
每秒分子數
每秒 6.022·10¹⁷ 個分子
可比於
臨床化驗

U 這個單位在實驗室裡站得住,是因為改用開特要求為每一種酶重新確定參考區間。十六點幾納開特,對一張化驗單來說是個彆扭的數。

03 · 數量級
從一個酶分子到工業反應器

ALT 正常——0.67 µkat/l

669.88 nkat
按 U 單位: 40.19 U · 每秒分子數: 每秒 4.034·10¹⁷ 個分子
1 pkat
1 nkat
1 µkat
1 mkat
100 kat
04 · 測量儀器

開特用什麼來測

臨床 · 生物化學 · 生產
光的吸收
分光光度計

反應的產物在自己的波長上吸收光:光密度增長的速度直接給出活性。

96 孔板
微量盤判讀儀

九十六個反應同時進行:儀器記錄每個孔的動力學,並從產物的積累算出活性。

恆溫 37 °C
生化分析儀

臨床實驗室的主力:每小時數百份樣品、恆溫,輸出直接是每升開特——在遵循標準的地方。

pH 恆定滴定
pH 恆定

如果反應釋放出酸,就按消耗的滴定液來量活性:為保持 pH 用掉了多少鹼。

05 · 書寫規則

kat 用小寫——並且總要帶上測量條件

符號用三個小寫字母書寫:kat,不是 Kat,也不是 KAT。詞頭寫在它前面:µkat、nkat。不給出溫度、pH 和底物的酶活性無法與其他測量相比,因此記錄裡會把它們寫在數字旁邊。

正確
0.67 µkat/l
5 nkat
1 mkat
錯誤
0.67 Kat/l
5 nKAT
40 個單位

化驗單上會出現沒有說明的「U/l」——那是每升的 U 單位,不是開特。差別是 16.67 百萬倍,把參考區間弄混是危險的。

06 · 相鄰單位

開特是每秒一摩爾,因此直接依託摩爾和秒。它的量綱與化學動力學中的反應速率一致,除以升便得到活性濃度——那正是血液化驗單上印的東西。

mol
物質的量
SI 基礎
kat
催化活性
mol / s
kat/l
濃度
在血液化驗單上
z = dn⁄dt    1 U = 16.67 nkat    kcat = z⁄nEz = dn/dt   1 U = 16.67 nkat   k(cat) = z / n(E)

轉換數 k(cat) 是活性除以酶分子的數目:碳酸酐酶可達每秒一百萬。開特數的是整份樣品,轉換數只數一個分子。

07 · 歷史部分

開特之前用什麼量酶

檔案 · 部分仍在使用
IUB · 1961
U
活性單位

每分鐘一微摩爾底物。生物化學的國際標準,今天仍活在試劑目錄裡。

1 U = 16.67 nkat
分子生物學
Weiss U
韋斯單位

連接酶自有一套單位:通過 ATP 中的磷酸交換來定義。這是生物化學從未徹底放下的幾十種「自家」單位之一。

只用於 DNA 連接酶
酶學 · 1930 年代
科塞爾數
切割數

活性曾用固定時間內被分解的底物比例來表示。每個實驗室都有自己的做法,數字甚至在相鄰研究所之間也無法比較。

實驗室之間無法比較
藥典 · 直到 1970 年代
FIP-U
FIP 單位

國際藥學聯合會為製劑中的消化酶規定了自己的單位。它們至今仍印在藥品的包裝上。

留在了藥品的標籤上
1999:最後一個單位
計量學札記

這個單位是為醫學引入的——而醫學幾乎沒有採用它

開特是應國際臨床化學聯合會的直接請求進入國際單位制的:醫生需要一種方式來比較不同國家實驗室的結果。但這一轉變要求為數十種酶重新確定參考區間、重新編程分析儀、重新培訓人員,所以大多數實驗室繼續打印「U/l」。二十五年過去,開特仍是標準裡必用、化驗單上少見的單位:「ALT 40 U/l」這一行出現的次數,比「ALT 0.67 µkat/l」多上一千倍。

目錄 · 國際單位制

每個量都有一份檔案

七個基本單位、二十二個有專名的導出單位,以及那些已經不再使用的制度的檔案。每一個都有自己的一頁:定義、換算、儀器、書寫規則。共 36 種語言。

7
基本
22
導出
33
種語言

基本單位

赤陶色——構成開特的那些
m
米
長度
kg
公斤
質量
s
秒
時間
A
安培
電流
K
克耳文
溫度
mol
莫耳
物質的量
cd
燭光
發光強度

有專名的導出單位

打開開特的名片

歷史制度

符號檔案
Gs
高斯,CGS,10⁻⁴ T
kGs
千高斯
γ
伽馬 = 納特斯拉
Oe
奧斯特,CGS 裡的磁場強度
Wb/m²
每平方米韋伯 = 特斯拉
T
特斯拉——SI 單位
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