代谢调节是生物体为了适应内外环境变化而进行的基本活动。这一过程由身体各组织和细胞协同完成。

生命的存在依赖于代谢的正常运作。机体的代谢途径极为复杂，即使是单个细菌细胞内部的代谢反应也可能超过一千种。正常的机体拥有精细的代谢调节机制，使得众多代谢反应能够有序进行。一旦任何一个调节机制失效，就会干扰代谢的正常运行，从而导致生理异常，引发疾病，甚至死亡。因此，代谢调节对于生命的存续至关重要。

代谢调节可分为神经、激素和酶三个层次。其中，酶水平的调节是最基础也是最基本的。神经和激素水平的调节最终也会通过酶发挥作用。代谢调节遵循效率原则，产能分解代谢的速度不仅取决于细胞内燃料的浓度，还受到细胞能量需求的控制。例如，家蝇在高速飞行时，由于飞行肌肉对ATP的需求急剧增加，其氧气和燃料的消耗在一秒钟内可能增加一百倍。生物大分子和构建分子的合成也受到细胞即时需求的调节。在生长的大肠杆菌中，二十种基本氨基酸的合成速率和比例精确匹配当时的蛋白质组装需求，不会出现过剩或短缺的情况。许多动植物能够储存提供能量和碳的营养物质，如脂肪和多糖，但在需要时才会合成蛋白质、核酸或其他简单的构建分子。然而，植物种子和动物卵细胞通常包含大量的储藏蛋白质，作为胚胎生长所需的氨基酸来源。酶水平代谢调节主要包括激活或抑制酶的催化活性以及控制酶合成或降解的数量。具体实现方式包括：

代谢途径的速率和方向主要依赖于调节酶的量和活性。必需的不可逆反应通常是控制部位。代谢途径中第一个不可逆反应往往是重要的控制因素，催化这些关键步骤的酶称为别构酶。这类酶是复杂的寡聚蛋白质，除了催化部位外，还含有调节部位。某些效应物与调节部位结合后会改变酶分子的构象，从而影响其催化活性。对酶的催化活性起到激活作用的效应物被称为正效应物，而抑制作用的则称为负效应物。效应物可能是底物、产物、代谢途径的终产物、核苷酸类化合物等。别构调节是最快的代谢调节方式，其中终产物对代谢序列反应中早期步骤的抑制作用（反馈抑制）最为常见。例如，大肠杆菌中异亮氨酸抑制催化其合成代谢系列反应第一个步骤的酶。一条代谢途径中的别构酶也可以对其他代谢途径的中间物或产物做出反应，不同酶系统的速度可以通过这种方式互相协调。

通过对酶分子的化学结构进行修饰，也能影响酶的催化活性。最常见的修饰是侧链羟基的磷酸化。例如，在糖原降解代谢中非常重要的糖原磷酸化酶有两种形式：具有高催化活性的a型和几乎无催化活性的b型。B型酶经蛋白激酶的作用在其特定的丝氨酸羟基上引入磷酸基团后转化为a型。a型经蛋白磷酸酶水解脱去磷基团后又可恢复为b型。生物可以通过蛋白激酶和磷酸酶的作用影响磷酸化酶的活性，从而调节糖原的降解。蛋白激酶的活化还需要多个步骤，因此这种调节方式具有放大的效果，非常灵敏。少量的信号物质就能产生快速且显著的影响。例如，盐酸肾上腺素刺激糖原的降解。

调节酶的合成和分解也受到调控。主要的方式是调控酶的合成量。这涉及到激活或阻断酶基因的表达。例如，大肠杆菌通常以葡萄糖为碳源，但在只有乳糖而没有葡萄糖的培养基中，乳糖可以诱导大肠杆菌产生能将乳糖分解为半乳糖和葡萄糖的β-半乳糖苷酶，从而使乳糖得到利用（见操纵子）。高等生物也有类似的能力，例如在饥饿状态下，糖异生途径较为活跃，此时该代谢途径中丙酮酸羟化酶的合成量增加了十倍。

真核生物中含有膜包裹的各种细胞器，使得不同的酶和酶系被隔离在细胞的不同区域。例如，糖酵解、戊糖磷酸途径和脂肪酸合成的酶系存在于胞质中；而脂肪酸氧化、三羧酸循环和氧化磷酸化等过程在线粒体中进行。糖异生和尿素合成等过程则依赖于胞质和线粒体之间的相互作用。一些特定分子的命运取决于它们位于胞质还是线粒体中；因此，它们穿过线粒体内膜的转运经常被调节。例如，进入线粒体的脂肪酸比在胞质中酯化或输出的脂肪酸更快地降解。

人体中的代谢调节涉及糖类、蛋白质、钙、钠等多种营养物质。其中，糖类代谢异常尤其受到医学界的关注，临床上表现为糖尿病等症状。如果出现糖尿病相关的症状，应及时就医并采取科学的饮食管理。

当人体器官功能受损时，可能会出现代谢调节障碍的问题，从而导致相关疾病的发生。例如，apoB代谢调节障碍正在被研究是否与冠状动脉粥样硬化性心脏病有关。代谢调节障碍的原因和情况往往较为复杂，需要临床分析。