2) константу Михаэлиса-Ментен
3) коэффициент молярной экстинкции
4) активность фермента (+)
Катал (кат, kat) — производная единица Международной системы единиц для выражения каталитической активности фермента. Один катал соответствует такой активности фермента, при которой в строго заданных условиях за 1 секунду превращается 1 моль субстрата: 1 кат = 1 моль/с. Поскольку ферментативная реакция зависит от температуры, pH, состава среды, концентрации субстрата и кофакторов, значение активности всегда интерпретируют с указанием условий измерения.
В клинической лабораторной диагностике чаще используют активность ферментов в расчёте на объём образца — кат/л, мккат/л или нкат/л. Также применяется внесистемная международная единица активности U: 1 U соответствует превращению 1 мкмоль субстрата в минуту, что эквивалентно примерно 16,67 нкат. Для характеристики чистоты ферментного препарата используют удельную активность, выражаемую, например, в кат/кг или U/мг белка.
Остальные перечисленные показатели имеют другую физико-химическую сущность. Константа Михаэлиса—Ментен (Km) отражает концентрацию субстрата, при которой скорость реакции достигает половины максимальной, и обычно выражается в моль/л. Коэффициент молярной экстинкции характеризует поглощение света веществом, а концентрация ингибитора показывает количество ингибирующего соединения в единице объёма; ни один из этих параметров не является единицей ферментативной активности.
| Показатель | Что характеризует | Типичная единица | Отличие от каталитической активности |
|---|---|---|---|
| Каталитическая активность | Скорость ферментативного превращения вещества | кат, мккат, нкат | 1 кат = 1 моль субстрата в секунду при заданных условиях |
| Активность фермента в образце | Каталитическую активность в определённом объёме биоматериала | кат/л, мккат/л, U/л | Используется для лабораторной оценки сыворотки, плазмы или других образцов |
| Удельная активность | Активность в пересчёте на массу белка или ферментного препарата | кат/кг, U/мг | Применяется для оценки степени очистки и функциональной полноценности фермента |
| Константа Михаэлиса—Ментен, Km | Концентрацию субстрата при скорости реакции, равной 1/2 Vmax | моль/л | Кинетический параметр сродства фермента к субстрату, а не единица активности |
| Концентрация ингибитора | Количество ингибирующего вещества в единице объёма раствора | моль/л, ммоль/л | Описывает содержание регулятора или токсиканта, подавляющего реакцию |
| Коэффициент молярной экстинкции | Способность вещества поглощать свет определённой длины волны | л·моль−1·см−1 | Используется в спектрофотометрии для расчёта концентрации, но не отражает скорость реакции |
Таким образом, катал измеряет результат работы фермента — количество вещества, превращаемого в единицу времени. В биохимическом анализе активность фермента определяют по скорости образования продукта или исчезновения субстрата, часто спектрофотометрически. Интерпретация результата требует учитывать методику, температуру, pH и референсный интервал конкретной лаборатории. Следовательно, правильным является утверждение, связывающее катал с активностью фермента.