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RGT-Regel

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Die RGT-Regel (Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel, auch van't Hoff'sche Regel genannt) ist eine Faustregel in der Biochemie, Biologie, Physiologie und Chemie. Sie besagt, dass sich die Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt, wenn die Temperatur um 10 K (10°C) erhöht wird. Der Q10-Wert dieser Reaktionen, also der Wert für die Beschleunigung der Reaktion bei einer Erhöhung der Temperatur um 10 K, ist also annähernd gleich 2.

Es handelt sich dabei um eine Faustregel, die überschlagsmäßig viele Phänomene in Biochemie, Physiologie und Ökologie abzuschätzen hilft. Je nach Enzym-Substrat-System kann der Erhöhungsfaktor statt 2 auch 1,5, 3 oder 4 betragen. Zudem ist sie auf physiologische Temperaturen beschränkt, also den Temperaturbereich zwischen ca. 274 K (rund 1 °C) und ca. 310 K (rund 37 °C), da darunter Wasser (je nach Gehalt an gelösten Stoffen) gefroren sein kann und darüber viele Enzyme denaturieren. Zudem haben Enzyme in der Regel ein Temperaturoptimum und ein pH-Optimum, bei denen die Enzymaktivität am höchsten ist.

Thermografisches Bild: Schlange frisst eine Maus
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Thermografisches Bild: Schlange frisst eine Maus

Gleichwohl kann man mit der RGT-Regel erklären, weshalb beispielsweise die Photosyntheserate und Produktion von Pflanzen bei niedrigeren Temperaturen geringer ist als bei höheren oder weshalb Karpfen erst ab einer Wassertemperatur oberhalb von 290 K (17 °C) eine nennenswerte Gewichtszunahme zeigen. Ebenso kann man die RGT-Regel benutzen, um die geringe Aktivität von wechselwarmen Tieren, zum Beispiel Reptilien, bei niedrigen Temperaturen zu erklären und die blitzartige Reaktion derselben Tiere bei höheren Temperaturen.

Die van't-Hoff-Regel kann in einer differentialen Form:

\frac{{\rm d} \ln K}{{\rm d}T} \approx \frac{\Delta_r H^{\circ}}{RT^2}

oder einer integralen Form dargestellt werden:

\ln K \approx \frac{\Delta_r H^{\circ}}{R}\left(\frac{1}{T_2} - \frac{1}{T_1}\right)

K Gleichgewichtskonstante, \Delta_r H^{\circ} (Standardreaktions)enthalpie, R allgemeine Gaskonstante T,T1,T2 Temperatur

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