Rate-limiting step (biochemistry)
জৈব রসায়নে, একটি হার-সীমাবদ্ধ পদক্ষেপ এমন একটি পদক্ষেপ যা জৈব রাসায়নিক প্রতিক্রিয়াগুলির একটি সিরিজের হার নিয়ন্ত্রণ করে। বিবৃতিটি, তবে, এনজাইম অনুঘটক প্রতিক্রিয়া পদক্ষেপগুলির একটি ক্রম কীভাবে কাজ করে তার একটি ভুল বোঝাবুঝি। হার নিয়ন্ত্রণের একক পদক্ষেপের পরিবর্তে, এটি আবিষ্কৃত হয়েছে যে একাধিক পদক্ষেপ হার নিয়ন্ত্রণ করে। উপরন্তু, প্রতিটি নিয়ন্ত্রণকারী পদক্ষেপ বিভিন্ন মাত্রায় হার নিয়ন্ত্রণ করে। ব্ল্যাকম্যান (1905) একটি স্বতঃসিদ্ধ হিসাবে বলেছিলেনঃ "যখন কোনও প্রক্রিয়াটি তার দ্রুততার জন্য বেশ কয়েকটি পৃথক কারণ দ্বারা শর্তযুক্ত হয়, তখন প্রক্রিয়াটির হার ধীরতম কারণটির গতি দ্বারা সীমাবদ্ধ থাকে।" এটি বোঝায় যে, বিপাকীয় পথের মতো একটি জটিল ব্যবস্থার আচরণ অধ্যয়ন করে, একটি একক কারণ বা প্রতিক্রিয়া (যথা ধীরতম) চিহ্নিত করা সম্ভব হওয়া উচিত, যা একটি মাস্টার বা হার-সীমাবদ্ধ পদক্ষেপের ভূমিকা পালন করে। অন্য কথায়, ফ্লাক্স নিয়ন্ত্রণের অধ্যয়নকে একটি একক উৎসেচকের অধ্যয়নে সরলীকৃত করা যেতে পারে, কারণ সংজ্ঞা অনুসারে, শুধুমাত্র একটি 'হার-সীমাবদ্ধ' পদক্ষেপ থাকতে পারে। এর ধারণার পর থেকে, 'হার-সীমাবদ্ধকরণ' পদক্ষেপটি বিপাকীয় পথগুলি কীভাবে নিয়ন্ত্রিত হয় তার পরামর্শ দেওয়ার ক্ষেত্রে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করেছে। দুর্ভাগ্যবশত, একটি 'হার-সীমাবদ্ধ' পদক্ষেপের ধারণাটি ভুল, অন্তত স্থিতিশীল অবস্থার অধীনে। আধুনিক জৈব রসায়নের পাঠ্যপুস্তকগুলি এই ধারণাকে ছোট করে দেখাতে শুরু করেছে। উদাহরণস্বরূপ, লেহিঙ্গার প্রিন্সিপলস অফ বায়োকেমিস্ট্রির সপ্তম সংস্করণে স্পষ্টভাবে বলা হয়েছেঃ "এটি এখন স্পষ্ট হয়ে গেছে যে, বেশিরভাগ পথে, প্রবাহের নিয়ন্ত্রণ বিভিন্ন এনজাইমের মধ্যে বিতরণ করা হয় এবং প্রতিটি নিয়ন্ত্রণে কতটা অবদান রাখে তা বিপাকীয় পরিস্থিতির উপর নির্ভর করে।" যাইহোক, ধারণাটি এখনও গবেষণা নিবন্ধগুলিতে ভুলভাবে ব্যবহৃত হয়। ঐতিহাসিক দৃষ্টিকোণ 1920-এর দশক থেকে 1950-এর দশক পর্যন্ত, বেশ কয়েকজন লেখক ছিলেন যারা হার-সীমাবদ্ধ পদক্ষেপের ধারণা নিয়ে আলোচনা করেছিলেন, যা প্রধান প্রতিক্রিয়া হিসাবেও পরিচিত। বেশ কয়েকজন লেখক বলেছেন যে 'হার-সীমাবদ্ধকরণ' পদক্ষেপের ধারণাটি ভুল। বার্টন (1936) প্রথম ব্যক্তি যিনি উল্লেখ করেছিলেন যেঃ "প্রতিক্রিয়া শৃঙ্খলের স্থির অবস্থায়, প্রধান প্রতিক্রিয়ার নীতির কোনও প্রয়োগ নেই।" হেরন (1952) আরও সাধারণ গাণিতিক বিশ্লেষণ করেন এবং উৎসেচক-অনুঘটক প্রতিক্রিয়াগুলির একটি রৈখিক ক্রমে দক্ষতার পূর্বাভাসের জন্য কঠোর নিয়ম তৈরি করেন। ওয়েব (1963) হার-সীমাবদ্ধ পদক্ষেপের ধারণা এবং বিপাকক্রিয়ায় নিয়ন্ত্রণের সমস্যা সমাধানে এর অন্ধ প্রয়োগের অত্যন্ত সমালোচনা করেছিলেন। ওয়ালি (1964) সরল রৈখিক শৃঙ্খলের একটি সহজ কিন্তু আলোকিত বিশ্লেষণ করেছিলেন। তিনি দেখিয়েছেন যে এনজাইমগুলির মানগুলির তুলনায় মধ্যবর্তী ঘনত্ব কম থাকলে, নিম্নলিখিত অভিব্যক্তিটি বৈধ ছিলঃ যেখানে পথ প্রবাহ সমান, এবং হার ধ্রুবক এবং মধ্যবর্তী বিপাকীয় ঘনত্বের ফাংশন। এই পদগুলি উৎসেচকের সীমিত হারের মানের সাথে আনুপাতিক। উপরের সমীকরণ থেকে লক্ষ্য করার মতো প্রথম বিষয়টি হল যে পথ প্রবাহ হল সমস্ত উৎসেচকের একটি ফাংশন; সেখানে 'হার-সীমাবদ্ধ' পদক্ষেপের প্রয়োজন নেই। তবে, যদি থেকে থেকে সমস্ত পদগুলি তুলনামূলকভাবে ছোট হয় তবে প্রথম এনজাইমটি প্রবাহ নির্ধারণে সবচেয়ে বেশি অবদান রাখবে এবং তাই এটিকে 'হার-সীমাবদ্ধ' পদক্ষেপ বলা যেতে পারে। আধুনিক দৃষ্টিভঙ্গি হল যে হার-সীমাবদ্ধতার পরিমাণগত হওয়া উচিত এবং এটি বিভিন্ন মাত্রায় একটি পথের মাধ্যমে বিতরণ করা হয়। এই ধারণাটি হিগিন্স 1950-এর দশকের শেষের দিকে তাঁর পিএইচডি থিসিসের অংশ হিসাবে প্রথম বিবেচনা করেছিলেন যেখানে তিনি পরিমাণগত পরিমাপের প্রবর্তন করেছিলেন যাকে তিনি 'প্রতিফলন সহগ' বলে অভিহিত করেছিলেন। এটি ছোট বিশৃঙ্খলার জন্য একটি চলকের আপেক্ষিক পরিবর্তনকে বর্ণনা করে। তাঁর পিএইচডি থিসিসে, হিগিন্স প্রতিফলন সহগের অনেক বৈশিষ্ট্য বর্ণনা করেছেন এবং পরবর্তী কাজে, তিনটি গোষ্ঠী, স্যাভেজউ, হেনরিচ এবং রাপোপর্ট এবং জিম বার্নস তাঁর থিসিসে (1971) এবং পরবর্তী প্রকাশনাগুলিতে স্বাধীনভাবে এবং একই সাথে এই কাজটিকে এখন বিপাকীয় নিয়ন্ত্রণ বিশ্লেষণ বা স্যাভেজউ দ্বারা বিকশিত নির্দিষ্ট আকারে জৈব রাসায়নিক সিস্টেম তত্ত্ব হিসাবে বিকশিত করেছেন। এই উন্নয়নগুলি হিগিন্সের মূল ধারণাগুলিকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রসারিত করেছিল এবং আনুষ্ঠানিকতা এখন জৈব রাসায়নিক নেটওয়ার্কগুলির নির্ধারক, অবিচ্ছিন্ন মডেলগুলি বর্ণনা করার প্রাথমিক তাত্ত্বিক পদ্ধতি। বিপাকীয় নিয়ন্ত্রণ বিশ্লেষণের বিভিন্ন গবেষণাপত্রের মধ্যে পরিভাষার বৈচিত্র্যগুলি পরে সাধারণ সম্মতিতে সামঞ্জস্য করা হয়েছিল। আরও দেখুন শাখা পথ বিপাকীয় নিয়ন্ত্রণ বিশ্লেষণ বায়োকেমিক্যাল সিস্টেম তত্ত্ব রেফারেন্স বায়োকেমিক্যাল প্রতিক্রিয়া এনজাইম গতিবিদ্যা