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Die RGT-Regel und die Enzyme - Zusammenhänge erklärt

In der Schule oder im Studium werden viele mit der RGT-Regel konfrontiert. Diese Regel aus der Biochemie wird auf Enzyme angewandt und wirkt auf den ersten Blick sehr kompliziert. Die dahinter stehenden Zusammenhängen sind aber leicht zu verstehen.

Enzyme sind für Chemiker und Biologen interessant.
Enzyme sind für Chemiker und Biologen interessant.

Grundlegendes: Was tun die Enzyme?

  • Bei Enzymen handelt es sich um ganz spezielle Eiweiße. Sie besitzen eine tertiäre Struktur; sind also räumlich erfassbar.
  • Dieser Aufbau ist notwendig, damit sie Rezeptoren besitzen können. Dies sind Andockstellen, an denen Signalstoffe, sogenannte Substrate, sich festsetzen können.
  • Enzyme sind also eine Art von Schloss und es laufen Reaktionen ab (Enzymreaktionen), sobald der passende Schlüssel auf das Eiweiß trifft.
  • Wie intensiv die Enzymaktivität ist, hängt von verschiedenen Faktoren ab. Einer ist die Temperatur und hier kommt die RGT-Regel zur Anwendung.

Ein detaillierter Blick auf die RGT-Regel

  • Ausgeschrieben handelt es sich um die Reaktionsgeschwindigkeit-Temperatur-Regel. 
  • Ihre Gültigkeit wurde bereits 1884 von Jacobus Henricus van ’t Hoff, einem Chemiker aus den Niederlanden entdeckt. Man nennt sie daher auch "van ’t Hoff’sche Regel".
  • Die Faustregel besagt, dass sich die Aktivität der Enzyme erhöht, sobald die Temperatur steigt. So lassen sich diverse chemische Phänomene der Biochemie nun erklären.
  • Experimente haben gezeigt, dass die Teilchenbewegung umso stärker wird, je höher die Temperatur ist.
  • Durch diese Bewegungen treffen die Enzyme und ihre Substrate viel öfter aufeinander. Zudem sind die Bindungen zwischen Atomen deutlich reaktiver. Beides bewirkt, dass es zu deutlich mehr Substratumsatz kommt.
  • Laut RGT-Regel steigt die Aktivität um das Zwei- bis Vierfache an, sobald man die Temperatur um zehn Grad Celsius erhöht. 
  • Allerdings kann man die Enzymaktivität keinesfalls unbegrenzt steigern. Ab einer gewissen Hitze beginnen Eiweiße zu denaturieren; die Struktur wird also zerstört.
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