Aineenvaihdunnan säätely on prosessi, jolla kaikki solut – bakteereista ihmisiin – hallitsevat elämän kannalta välttämättömiä kemiallisia prosesseja. Aineenvaihdunta on järjestetty monimutkaisiksi, vaiheista riippuvaisiksi reaktioiksi, joita kutsutaan aineenvaihduntareiteiksi. Läsnäolevat erityiset proteiinit, joita kutsutaan entsyymeiksi, ovat tärkein tapa säätää näitä reittejä, vaikka ravinteiden, jätteiden ja hormonien pitoisuus voi hallita aineenvaihduntaa. Aineenvaihduntahäiriöt ovat perinnöllisiä sairauksia, jotka johtuvat keskeisten entsyymien puuttumisesta, jotka häiritsevät tietyn reitin normaalia säätelyä.
Aineenvaihdunta kuvaa kemiallisia reaktioita, joilla organismit toimivat, soluhengityksestä ruoansulatuksen, kasvun ja lisääntymisen taustalla oleviin tapahtumiin. Järjestelmät, joita kutsutaan aineenvaihduntareiteiksi, koordinoivat näitä toimintoja, ja ne käynnistetään tai pysäytetään yleensä proteiineilla, joita kutsutaan entsyymeiksi. Aineenvaihdunnan säätely on aineenvaihdunnan biologisen hallinnan perusta, koska sen avulla elävät solut voivat ohjata näitä reittejä. Elottomissa järjestelmissä tasapaino ulkoympäristön kanssa tapahtuu kemiallisten reaktioiden päätyttyä, mikä tappaa elävän solun. Siten aineenvaihdunnan säätely auttaa pitämään elävän järjestelmän kemiallisesti tasapainotetussa tilassa, jota kutsutaan homeostaasiksi.
Aineenvaihdunnan alkeellisin muoto ilmenee, kun geenit ohjaavat soluja tuottamaan entsyymejä ja säätelemään niiden määrää. Lisäksi aineenvaihduntareitissä molekyyleissä tapahtuu merkittäviä muutoksia, ja solu käyttää niitä tai prosessoi toisen vaiheen luomiseksi reitillä. Jotkut näistä molekyyleistä, joita kutsutaan substraateiksi, ovat tehokkaita keinoja aineenvaihdunnan säätelyyn pitoisuutensa kautta. Aineenvaihduntareitin nopeus muuttuu riippuen substraatin saatavuudesta ja pitoisuudesta, jonka täytyy sitoutua entsyymiin toimiakseen. Substraattien lisäksi entsyymit ovat usein riippuvaisia muista entsyymeistä ja vitamiineista.
Passiivisemman “palautteen” kaltaisen aineenvaihdunnan säätelyn substraattikonsentraation lisäksi useimmissa monisoluisissa organismeissa on suoria kontrolleja. Jopa kasvit käyttävät hormoneja aineenvaihduntansa hallitsemiseksi. Korkeammilla eläimillä aineenvaihdunnan ulkoinen säätely voi tulla kemiallisista signaaleista, jotka säätelevät entsyymien toimintaa joko toimimalla suoraan entsyymeihin tai vaikuttamalla niiden tuotantoa sääteleviin geeneihin. Jotkut aineenvaihdunnan säätelyn muodot muuttavat vain ajan, jolla biokemiallinen prosessi tapahtuu; toiset aktivoivat prosessin tai estävät sen käynnistymisen. Eläimillä aineenvaihdunta hallitsee toimintoja hengityksestä kehon rasvaan.
Aineenvaihduntahäiriöitä on monia, mukaan lukien tuhansia synnynnäisiä puutteita välttämättömiä entsyymejä koodaavista geeneistä. Kilpirauhasen sairaudet voivat muuttaa radikaalisti aineenvaihduntaa ja aiheuttaa liikalihavuutta tai lähes nälkää. Joskus ihmisen aineenvaihdunta on sairauden vuoksi liian hidasta tai nopeaa ja sitä voidaan hoitaa lääketieteellisesti. Joidenkin lääkkeiden tai ravitsemusaineiden voidaan sanoa lisäävän aineenvaihduntaa muuttamalla hiilihydraattien tai rasvojen pilkkomiseen liittyvien reittien määrää. Esimerkiksi diabetes mellitusta sairastavilla potilailla hormonin insuliinin vaikutukset sokerin aineenvaihduntaan ovat vaarassa ja synteettistä insuliinia on annettava normaalin metabolisen säätelyn palauttamiseksi.