Metabolisk reglering är den process genom vilken alla celler – från bakterier till människor – kontrollerar de kemiska processer som är nödvändiga för livet. Metabolismen är organiserad i komplexa, stegberoende reaktioner som kallas metabola vägar. Allestädes närvarande speciella proteiner som kallas enzymer är det huvudsakliga sättet att reglera dessa vägar, även om koncentrationen av näringsämnen, avfallsprodukter och hormoner kan styra ämnesomsättningen. Metaboliska störningar är ärftliga sjukdomar som orsakas av frånvaron av viktiga enzymer som stör den normala regleringen av en given väg.
Metabolism beskriver de kemiska reaktioner genom vilka organismer fungerar, från cellulär andning till de händelser som ligger bakom matsmältning, tillväxt och reproduktion. System som kallas metabola vägar koordinerar dessa funktioner och startas eller stoppas vanligtvis av proteiner som kallas enzymer. Metabolisk reglering är grunden för den biologiska kontrollen av ämnesomsättningen, eftersom den gör det möjligt för levande celler att styra dessa vägar. I icke-levande system uppstår jämvikt med den yttre miljön vid slutet av kemiska reaktioner, som skulle döda en levande cell. På så sätt hjälper metabolisk reglering till att hålla det levande systemet i ett kemiskt balanserat tillstånd, som kallas homeostas.
Den mest grundläggande formen av metabolisk reglering uppstår när gener instruerar celler att producera enzymer och att reglera deras kvantitet. Dessutom, i en metabolisk väg, genomgår molekyler betydande förändringar och används antingen av cellen eller bearbetas för att generera ytterligare ett steg i vägen. Vissa av dessa molekyler, som kallas substrat, är effektiva medel för metabolisk reglering genom sin koncentration. Hastigheten för en metabolisk väg kommer att förändras, beroende på tillgängligheten och koncentrationen av ett substrat, som måste binda till ett enzym för att fungera. Förutom substrat är enzymer ofta beroende av andra enzymer och av vitaminer.
Förutom den mer passiva ”feedback”-typen av metabolisk reglering genom substratkoncentration, finns det direkta kontroller i de flesta flercelliga organismer. Även växter använder hormoner för att kontrollera sin ämnesomsättning. Hos högre djur kan extern reglering av ämnesomsättningen komma från kemiska signaler som styr enzymaktiviteten, antingen genom att direkt verka på enzymer eller genom att påverka generna som reglerar deras produktion. Vissa former av metabolisk reglering ändrar endast tidshastigheten med vilken en biokemisk process inträffar; andra aktiverar en process eller hindrar den från att starta. Hos djur styr ämnesomsättningen funktioner från andning till kroppsfett.
Det finns många störningar i ämnesomsättningen, inklusive tusentals medfödda brister på gener som kodar för viktiga enzymer. Sjukdomar i sköldkörteln kan radikalt förändra ämnesomsättningen, vilket orsakar fetma eller nästan svält. Ibland är mänsklig metabolism överdrivet långsam eller snabb på grund av sjukdomstillstånd och kan behandlas medicinskt. Vissa läkemedel eller näringsämnen kan sägas öka ämnesomsättningen genom att ändra hastigheten på vägar som är involverade i kolhydrater eller fettsmältning. Hos patienter med diabetes mellitus, till exempel, äventyras hormonet insulins effekter på sockermetabolismen, och syntetiskt insulin måste administreras för att återställa normal metabolisk reglering.