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SI 2019 基础
Symbol plate SI-D-22 kat 所有字母小写三个符号,不是一个
单位档案 第 1 / 1 页 · 修订 2026-08

开特

国际单位制导出单位 · 量:催化活性

符号 kat
量纲 mol · s⁻¹
名字的由来 源自「催化」
通过 CGPM,1999——最后一个
从前的单位 U = 16.67 nkat
已完成译本 36 / 33
换算活度 U 单位
01 · 定义

开特是国际单位制最年轻的单位:1999 年通过,比牛顿晚五十年,比最早测量酶的尝试晚了将近一个世纪。它也是唯一不是由物理学家、而是应临床医生请求引入的单位。

一开特就是每秒转化一摩尔物质。这个单位描述的不是酶的数量,而是它工作的速度:质量相同的两份样品,若其中一份部分变性,活性可以相差数倍。对生物化学来说这个量极大——真实数值落在微开特和纳开特上,临床化验则用每升开特。在开特之前,生物化学家使用「单位」U:每分钟微摩尔;而转向国际单位制花了二十年,因为所有参考区间都得重写。

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
每秒摩尔——以及与旧生化单位 U 的联系
mol / s
每秒摩尔
kat / l
活性浓度
kat / kg
比活度
反应 · 底物变成产物 kat = mol / s
酶 底物 产物
600 mmol
已转化物质
60 000 U
按旧单位 U
已知最快的酶:分解过氧化氢几乎达到扩散的速度。擦伤上的泡沫就是由此而来。
V(max) K(m)
活性取决于条件

同一种酶在不同温度、不同 pH 和不同底物浓度下给出不同的开特。所以活性总是连同测量条件一起给出:37 °C、pH 7.4、底物过量。

02 · 换算

输入一个活度——本页会把它换算开

U 这个单位——每分钟一微摩尔——在试剂目录和科学论文里仍是事实上的标准。一个 U 等于 16.67 纳开特,一个不便的数字,仅此一点就把转变拖了四分之一个世纪。

37 °C, pH 7.4

不注明条件的活性是个没有意义的数。临床生物化学的标准是 37 °C 与生理 pH;在 25 °C 下同一种酶只给出一半的开特。

换算表
1 µkat = 1 µkat
单位名称数值常见于何处
kat 开特,国际单位制单位 1·10⁻⁶ 工业、发酵
mkat 毫开特 0.001 酶制剂
µkat 微开特 1 临床化验
nkat 纳开特 1000 试管,痕量
pkat 皮开特 1 000 000 灵敏度的极限
µmol/s 每秒微摩尔 1 与 µkat 相同
U 活性单位,每分钟微摩尔 60 化验单、试剂
mU 毫单位 60 000 弱活性
kU 千单位 0.06 酶的分装
mol/min 每分钟摩尔 6·10⁻⁵ 旧的记录
kat 开特 1·10⁻⁶ 今天的单位
每秒分子数
每秒 6.022·10¹⁷ 个分子
可比于
临床化验

U 这个单位在实验室里站得住,是因为改用开特要求为每一种酶重新确定参考区间。十六点几纳开特,对一张化验单来说是个别扭的数。

03 · 数量级
从一个酶分子到工业反应器

ALT 正常——0.67 µkat/l

669.88 nkat
按 U 单位: 40.19 U · 每秒分子数: 每秒 4.034·10¹⁷ 个分子
1 pkat
1 nkat
1 µkat
1 mkat
100 kat
04 · 测量仪器

开特用什么来测

临床 · 生物化学 · 生产
光的吸收
分光光度计

反应的产物在自己的波长上吸收光:光密度增长的速度直接给出活性。

96 孔板
酶标仪

九十六个反应同时进行:仪器记录每个孔的动力学,并从产物的积累算出活性。

恒温 37 °C
生化分析仪

临床实验室的主力:每小时数百份样品、恒温,输出直接是每升开特——在遵循标准的地方。

pH 恒定滴定
pH 恒定

如果反应释放出酸,就按消耗的滴定液来量活性:为保持 pH 用掉了多少碱。

05 · 书写规则

kat 用小写——并且总要带上测量条件

符号用三个小写字母书写:kat,不是 Kat,也不是 KAT。词头写在它前面:µkat、nkat。不给出温度、pH 和底物的酶活性无法与其他测量相比,因此记录里会把它们写在数字旁边。

正确
0.67 µkat/l
5 nkat
1 mkat
错误
0.67 Kat/l
5 nKAT
40 个单位

化验单上会出现没有说明的「U/l」——那是每升的 U 单位,不是开特。差别是 16.67 百万倍,把参考区间弄混是危险的。

06 · 相邻单位

开特是每秒一摩尔,因此直接依托摩尔和秒。它的量纲与化学动力学中的反应速率一致,除以升便得到活性浓度——那正是血液化验单上印的东西。

mol
物质的量
SI 基础
kat
催化活性
mol / s
kat/l
浓度
在血液化验单上
z = dn⁄dt    1 U = 16.67 nkat    kcat = z⁄nEz = dn/dt   1 U = 16.67 nkat   k(cat) = z / n(E)

转换数 k(cat) 是活性除以酶分子的数目:碳酸酐酶可达每秒一百万。开特数的是整份样品,转换数只数一个分子。

07 · 历史部分

开特之前用什么量酶

档案 · 部分仍在使用
IUB · 1961
U
活性单位

每分钟一微摩尔底物。生物化学的国际标准,今天仍活在试剂目录里。

1 U = 16.67 nkat
分子生物学
Weiss U
韦斯单位

连接酶自有一套单位:通过 ATP 中的磷酸交换来定义。这是生物化学从未彻底放下的几十种「自家」单位之一。

只用于 DNA 连接酶
酶学 · 1930 年代
科塞尔数
切割数

活性曾用固定时间内被分解的底物比例来表示。每个实验室都有自己的做法,数字甚至在相邻研究所之间也无法比较。

实验室之间无法比较
药典 · 直到 1970 年代
FIP-U
FIP 单位

国际药学联合会为制剂中的消化酶规定了自己的单位。它们至今仍印在药品的包装上。

留在了药品的标签上
1999:最后一个单位
计量学札记

这个单位是为医学引入的——而医学几乎没有采用它

开特是应国际临床化学联合会的直接请求进入国际单位制的:医生需要一种方式来比较不同国家实验室的结果。但这一转变要求为数十种酶重新确定参考区间、重新编程分析仪、重新培训人员,所以大多数实验室继续打印「U/l」。二十五年过去,开特仍是标准里必用、化验单上少见的单位:「ALT 40 U/l」这一行出现的次数,比「ALT 0.67 µkat/l」多上一千倍。

目录 · 国际单位制

每个量都有一份档案

七个基本单位、二十二个有专名的导出单位,以及那些已经不再使用的制度的档案。每一个都有自己的一页:定义、换算、仪器、书写规则。共 36 种语言。

7
基本
22
导出
33
种语言

基本单位

赤陶色——构成开特的那些
m
米
长度
kg
千克
质量
s
秒
时间
A
安培
电流
K
开尔文
温度
mol
摩尔
物质的量
cd
坎德拉
发光强度

有专名的导出单位

打开开特的名片

历史制度

符号档案
Gs
高斯,CGS,10⁻⁴ T
kGs
千高斯
γ
伽马 = 纳特斯拉
Oe
奥斯特,CGS 里的磁场强度
Wb/m²
每平方米韦伯 = 特斯拉
T
特斯拉——SI 单位
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