Katalysatoraktivität

Wechselzahl (engl. Turnover Frequency, abk. TOF)

Die Aktivität "a" eines Katalysators (auch katalytische Aktivität genannt) ist ein Maß dafür, wie schnell ein Katalysator Edukte zu Produkten umsetzt.
Sie beschreibt in der Katalyse die Anzahl an Formelumsätzen pro Zeiteinheit, die ein bestimmter Katalysator beschleunigen kann. Sie ist ein Maß für die Effizienz eines, Katalysators und beschreibt die Anzahl der katalytischen Zyklen, die ein Edukt pro Zeiteinheit und katalytisch aktivem Zentrum durchläuft.

Von einer homogenen Katalyse wird gesprochen, wenn bei einer chemischen Reaktion der Katalysator und die Edukte im selben Aggregatzustand vorliegen.

Von einer heterogenen Katalyse wird gesprochen, wenn der Katalysator und die reagierenden Stoffe (Edukte) in unterschiedlichen Aggregatzuständen vorliegen.

Maßeinheiten

Zwei Systeme zur Angabe von Enzymaktivitäten sind üblich:

die klassische, 1961 eingeführte enzyme unit (Symbol U oder unit), definiert als diejenige Enzymmenge, die unter Standardbedingungen je min ein µmol Substrat umsetzt (sie hält sich bei Enzymologen hartnäckig: reine Enzyme haben auf dieser Skala gut fassbare spezifische Aktivitäten, etwa zwischen 5 und 500 units/mg.)
Die 1972 definierte SI-Einheit katal (Symbol kat), das ist die Enzymaktivität, ausgedräckt als Mol umgesetztes Substrat je Sekunde.

Die Systeme katal (Symbol kat) und enzyme unit (Symbol U) sind folgendermaßen miteinander gekoppelt:

1 kat = 6·10⁷ U
1 U = 16,67·10^-9 kat = 16,67 nkat

Beispiele

Die höchste katalytische Effizienz haben Katalase (Zerlegung des Zellgiftes Wasserstoffperoxid), Acetylcholinesterase (schnelle Nervenleitung) und Carboanhydrase (Freisetzen von Kohlenstoffdioxid in der Lunge).