Reglarea metabolică este procesul prin care toate celulele – de la bacterii la oameni – controlează procesele chimice necesare vieții. Metabolismul este organizat în reacții complexe, dependente de trepte, numite căi metabolice. Proteinele speciale omniprezente numite enzime sunt principala modalitate prin care aceste căi sunt reglate, deși concentrația de nutrienți, deșeuri și hormoni pot controla ratele metabolice. Tulburările metabolice sunt boli moștenite cauzate de absența enzimelor cheie care perturbă reglarea normală a unei anumite căi.
Metabolismul descrie reacțiile chimice prin care organismele funcționează, de la respirația celulară la evenimentele care stau la baza digestiei, creșterii și reproducerii. Sistemele numite căi metabolice coordonează aceste funcții și sunt de obicei pornite sau oprite de proteine numite enzime. Reglarea metabolică este baza controlului biologic al metabolismului, deoarece permite celulelor vii să dirijeze aceste căi. În sistemele nevii, echilibrul cu mediul exterior are loc la încheierea reacțiilor chimice, care ar ucide o celulă vie. Astfel, reglarea metabolică ajută la menținerea sistemului viu într-o stare echilibrată chimic, numită homeostazie.
Cea mai elementară formă de reglare metabolică apare atunci când genele instruiesc celulele să producă enzime și să le regleze cantitatea. În plus, într-o cale metabolică, moleculele suferă modificări semnificative și sunt fie utilizate de celulă, fie procesate pentru a genera un alt pas în cale. Unele dintre aceste molecule, numite substraturi, sunt mijloace eficiente de reglare metabolică prin concentrarea lor. Viteza unei căi metabolice se va modifica, în funcție de disponibilitatea și concentrația unui substrat, care trebuie să se lege de o enzimă pentru a funcționa. Pe lângă substraturi, enzimele sunt adesea dependente de alte enzime și de vitamine.
În plus față de tipul de reglare metabolică mai pasivă „feedback” prin concentrația de substrat, există controale directe în majoritatea organismelor multicelulare. Chiar și plantele folosesc hormoni pentru a-și controla metabolismul. La animalele superioare, reglarea externă a metabolismului poate proveni din semnale chimice care controlează activitatea enzimatică, fie prin acționarea directă asupra enzimelor, fie prin afectarea genelor care le reglează producția. Unele forme de reglare metabolică modifică doar rata de timp la care are loc un proces biochimic; alții activează un proces sau împiedică pornirea acestuia. La animale, rata metabolică controlează funcțiile de la respirație la grăsimea corporală.
Există multe tulburări ale metabolismului, inclusiv mii de deficiențe congenitale ale genelor care codifică enzimele esențiale. Bolile tiroidei pot schimba radical rata metabolică, provocând obezitate sau aproape de foame. Uneori, metabolismul uman este excesiv de lent sau rapid din cauza stărilor de boală și poate fi tratat medical. Se poate spune că unele medicamente sau substanțe nutritive cresc ratele metabolice prin modificarea ratei căilor implicate în digestia carbohidraților sau a grăsimilor. La pacienții cu diabet zaharat, de exemplu, efectele hormonului insulinei asupra metabolismului zahărului sunt compromise și trebuie administrată insulină sintetică pentru a restabili reglarea metabolică normală.