Rate-limiting step (biochemistry)
بائیو کیمسٹری میں، شرح کو محدود کرنے والا مرحلہ ایک ایسا قدم ہے جو بائیو کیمیکل رد عمل کی ایک سیریز کی شرح کو کنٹرول کرتا ہے۔ تاہم، یہ بیان اس بات کی غلط فہمی ہے کہ انزائم اتپریرک رد عمل کے مراحل کا ایک سلسلہ کیسے کام کرتا ہے۔ شرح کو کنٹرول کرنے والے ایک قدم کے بجائے، یہ دریافت کیا گیا ہے کہ متعدد اقدامات شرح کو کنٹرول کرتے ہیں۔ مزید برآں، ہر کنٹرول کرنے والا مرحلہ شرح کو مختلف ڈگریوں تک کنٹرول کرتا ہے۔ بلیک مین (1905) نے ایک محور کے طور پر بیان کیا: "جب کسی عمل کو کئی الگ الگ عوامل کے ذریعہ اس کی رفتار کے مطابق مشروط کیا جاتا ہے، تو اس عمل کی شرح سست ترین عنصر کی رفتار سے محدود ہوتی ہے۔" اس کا مطلب یہ ہے کہ یہ ممکن ہونا چاہیے، میٹابولک راستے جیسے پیچیدہ نظام کے رویے کا مطالعہ کرکے، کسی ایک عنصر یا رد عمل (یعنی سب سے سست) کی خصوصیت کرنا، جو ماسٹر یا شرح کو محدود کرنے والے مرحلے کا کردار ادا کرتا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، فلکس کنٹرول کے مطالعہ کو ایک ہی انزائم کے مطالعہ میں آسان بنایا جا سکتا ہے کیونکہ تعریف کے مطابق، صرف ایک 'شرح کو محدود کرنے والا' مرحلہ ہو سکتا ہے۔ اس کے تصور کے بعد سے، 'شرح کو محدود کرنے' کے قدم نے یہ تجویز کرنے میں اہم کردار ادا کیا ہے کہ میٹابولک راستوں کو کس طرح کنٹرول کیا جاتا ہے۔ بدقسمتی سے، 'شرح کو محدود کرنے' کے اقدام کا تصور غلط ہے، کم از کم مستحکم حالات میں۔ جدید بائیو کیمسٹری کی نصابی کتابوں نے اس تصور کو کم کرنا شروع کر دیا ہے۔ مثال کے طور پر، لیہنگر پرنسپل آف بائیو کیمسٹری کے ساتویں ایڈیشن میں واضح طور پر کہا گیا ہے: "اب یہ واضح ہو گیا ہے کہ، زیادہ تر راستوں میں، بہاؤ کا کنٹرول کئی انزائموں میں تقسیم ہوتا ہے، اور جس حد تک ہر ایک کنٹرول میں حصہ ڈالتا ہے وہ میٹابولک حالات کے مطابق مختلف ہوتا ہے۔" تاہم، یہ تصور اب بھی تحقیقی مضامین میں غلط طریقے سے استعمال ہوتا ہے۔ تاریخی نقطہ نظر 1920 کی دہائی سے 1950 کی دہائی تک، بہت سے مصنفین تھے جنہوں نے شرح کو محدود کرنے والے اقدامات کے تصور پر تبادلہ خیال کیا، جسے ماسٹر ری ایکشن بھی کہا جاتا ہے۔ کئی مصنفین نے کہا ہے کہ 'شرح کو محدود کرنے' کے قدم کا تصور غلط ہے۔ برٹن (1936) سب سے پہلے اس بات کی نشاندہی کرنے والوں میں سے ایک تھے کہ: "رد عمل کی زنجیروں کی مستحکم حالت میں، ماسٹر ری ایکشن کے اصول کا کوئی اطلاق نہیں ہوتا ہے۔" ہیرون (1952) نے ایک زیادہ عمومی ریاضیاتی تجزیہ کیا اور انزائم-اتپریرک رد عمل کی لکیری ترتیب میں مہارت کی پیش گوئی کے لیے سخت اصول تیار کیے۔ ویب (1963) شرح کو محدود کرنے والے مرحلے کے تصور اور میٹابولزم میں ضابطے کے مسائل کو حل کرنے کے لیے اس کے اندھے اطلاق پر انتہائی تنقید کرتے تھے۔ والی (1964) نے سادہ لکیری زنجیروں کا ایک سادہ لیکن روشن تجزیہ کیا۔ انہوں نے دکھایا کہ بشرطیکہ انزائموں کی اقدار کے مقابلے میں درمیانی ارتکاز کم ہوں، مندرجہ ذیل اظہار درست تھا: جہاں راستے کے بہاؤ کے برابر ہے، اور شرح مستقل اور درمیانی میٹابولائٹ ارتکاز کے افعال ہیں۔ اصطلاحات انزائموں کی محدود شرح اقدار کے متناسب ہوتی ہیں۔ مندرجہ بالا مساوات سے نوٹ کرنے والا پہلا نقطہ یہ ہے کہ راستے کا بہاؤ تمام انزائموں کا ایک فعل ہے ؛ وہاں 'شرح کو محدود کرنے' کے مرحلے کی ضرورت نہیں ہے۔ اگر، تاہم، سے لے کر، تک کی تمام اصطلاحات، اس کے مقابلے میں چھوٹی ہیں تو پہلا انزائم بہاؤ کا تعین کرنے میں سب سے زیادہ حصہ ڈالے گا اور اس لیے اسے 'شرح کو محدود کرنے والا' مرحلہ کہا جا سکتا ہے۔ جدید نقطہ نظر جدید نقطہ نظر یہ ہے کہ شرح کی حد بندی مقداری ہونی چاہیے اور یہ کہ اسے مختلف ڈگریوں کے راستے سے تقسیم کیا جاتا ہے۔ اس خیال پر سب سے پہلے 1950 کی دہائی کے آخر میں ہیگنس نے اپنے پی ایچ ڈی مقالے کے حصے کے طور پر غور کیا جہاں انہوں نے مقداری پیمائش متعارف کروائی جسے انہوں نے 'عکاسی گتانک' کہا۔ اس نے چھوٹی پریشانیوں کے لیے ایک متغیر کی دوسرے میں نسبتا تبدیلی کو بیان کیا۔ اپنے پی ایچ ڈی مقالے میں، ہیگنس عکاسی کے گتانک کی بہت سی خصوصیات کو بیان کرتا ہے، اور بعد کے کام میں، تین گروپس، سیویجو، ہینرچ اور ریپوپورٹ اور جم برنز نے اپنے مقالے (1971) میں اور اس کے بعد کی اشاعتوں میں آزادانہ طور پر اور بیک وقت اس کام کو اب میٹابولک کنٹرول تجزیہ کہا جاتا ہے یا، سیویجو کے ذریعہ تیار کردہ مخصوص شکل میں، بائیو کیمیکل سسٹم تھیوری۔ ان پیشرفتوں نے ہیگنس کے اصل خیالات کو نمایاں طور پر بڑھایا، اور فارملزم اب بائیو کیمیکل نیٹ ورکس کے تعیناتی، مسلسل ماڈلز کو بیان کرنے کا بنیادی نظریاتی نقطہ نظر ہے۔ میٹابولک کنٹرول تجزیہ پر مختلف کاغذات کے درمیان اصطلاحات میں تغیرات کو بعد میں عمومی معاہدے کے ذریعے ہم آہنگ کیا گیا۔ برانچڈ پاتھ ویز میٹابولک کنٹرول تجزیہ بائیو کیمیکل سسٹم تھیوری حوالہ جات بائیو کیمیکل رد عمل انزیم کینیٹکس بھی دیکھیں۔