Q10koefficienten

Der Q10-Koeffizient, oft einfach Q10 genannt, beschreibt die Veränderung der Reaktions- oder Prozessgeschwindigkeit bei einer Temperaturerhöhung um 10 Kelvin (etwa 10 °C). Es handelt sich um ein einfaches empirisches Maß, das verwendet wird, um die Temperaturabhängigkeit biochemischer Reaktionen, Stoffwechselwege und ökologischer Prozesse abzuschätzen.

Berechnung: Q10 wird definiert als Verhältnis der Raten bei T+10 °C zu T, also Q10 = Rate(T+10 °C) / Rate(T). Unter der Annahme einer exponentiellen Abhängigkeit der Raten von Temperatur bleibt der Koeffizient über einen begrenzten Temperaturbereich hinweg relativ konstant.

Typische Werte und Anwendungen: Bei vielen enzymatischen Reaktionen liegt Q10 zwischen 2 und 3. In der Ökologie und Pflanzenphysiologie wird Q10 genutzt, um Temperatureffekte auf Atmung, Photosynthese und andere Stoffwechselprozesse zu modellieren. Häufige Werte finden sich in der Pflanzendynamik, der Bodendynamik und der Tierphysiologie.

Beschränkungen: Q10 ist ein vereinfachtes Maß. Es setzt einen stabilen Verlauf über 10 K voraus, was in der Praxis nicht immer der Fall ist. Bei größeren Temperaturbereichen, Akklimatisierung, Substratknappheit oder Enzyminaktivierung kann Q10 stark variieren und ist temperaturbereichsabhängig.

Zusammenhang und Einordnung: Q10 ist eng mit dem Arrhenius-Gesetz verwandt, dient jedoch als praxisnahes, lineares Maß der Temperaturempfindlichkeit. In Modellierungen wird Q10 oft als Skalierungsparameter verwendet, um Raten mit der Temperatur zu koppeln.

Siehe auch: Arrhenius-Gesetz, Temperaturabhängigkeit biologischer Prozesse.