代谢调节共有3个层次，即细胞水平的代谢调节、激素水平的代谢调节和整体水平的代谢调节，其中细胞水平的调节是基础。细胞水平的代谢调节包括三方面： （1）关键酶：其酶促反应具有3个特点，即它催化的速度最慢，故又称为限速酶；常催化单向反应，其活性可决定代谢的方向；常受多种效应剂的调节。代谢调节主要是调节关键酶的活性，有快速和迟缓调节两种方式。快速调节是通过改变酶的分子结构以改变酶活性，又分为变构调节和化学修饰调节两类；迟缓调节是通过改变酶的含量，从而改变酶活性，涉及酶的合成与分解。 （2）变构调节：是指小分子物质与酶蛋白活性中心以外的某一部位特异结合，引起酶蛋白分子的构象变化，从而改变酶的活性，这些小分子化合物称为变构效应剂，又分为变构激活剂和变构抑制剂，代谢途径中的许多关键酶均为变构酶。变构酶常由两个以上亚基组成，是具有一定构象的四级结构聚合体。变构酶分子中能与底物结合起催化作用的亚基，称为催化亚基；能与变构剂结合起调节作用的亚基，称为调节亚基。变构效应剂可以是酶的底物、产物，其他小分子代谢中间物，通过非共价键与酶的调节亚基结合，引起酶的构象改变，产生受抑或激活效应。变构调节是细胞水平代谢调节中较常见的快速调节。代谢途径的终产物常可使催化该途径起始反应的酶受抑，引起反馈抑制。多为变构抑制，所以，变构调节能避免代谢产物堆积，并使能量得到有效利用，不致浪费。 （3）化学修饰调节：是指酶蛋白肽链上某些氨基酸残基在酶的催化下发生可逆的共价修饰，从而引起酶活性改变的调节方式。 1）修饰类型：最常见的是磷酸化和脱磷酸，还有乙酰化与脱乙酰化，甲基化与脱甲基，腺苷化与脱腺苷以及﹣SH与﹣S﹣S﹣互变等。 2）过程：酶蛋白分子中Ser、Thr和Tyr的羟基是磷酸化修饰位点。酶蛋白的磷酸化是在蛋白激酶的催化下，由ATP提供磷酸基和能量完成。而脱磷酸则是由磷蛋白磷酸酶催化的水解反应。 3）特点：绝大多数这类酶都具有无活性（或低活性）与有活性（或高活性）两种形式，并且在其他酶的催化下可以呈可逆互变；它们涉及共价键的变化，伴以级联放大效应；与酶蛋白的合成相比，其耗能少又作用快，因而经济有效。