不可逆反应在代谢调控网络中的重要性。在代谢途径中，各种酶所催化的反应对整个代谢途径的作用是不等同的。在不可逆反应中，通过调节关键酶的活性和酶量来控制代谢物的流量。整个代谢途径具有单向性，体内的分解代谢和合成代谢各自有自身的途径。这种机制可使生物合成和降解分别处于热力学的有力状态。生物合成多为耗能反应，常与ATP的水解相偶联，而分解代谢多为放能反应。 代谢途径中的关键酶具有下列特点：1、它催化的反应速度最慢，因此它决定整个代谢途径的总速度 2、一般催化单向反应，因此它的活性决定代谢途径的方向；3、关键酶为寡聚酶，其活受多种形式的调节；4、一个代谢途径的第一个酶及分支后的第一个酶，通常都是关键酶。 不可逆反应中，对关键酶活性的调节大致分快速调节和迟缓调节两种方式。 迟缓调节，主要通过改变酶合成的诱导和阻遏（影响转录和阻遏）或酶蛋白降解以及酶原转化的速度来调节细胞内酶分子的浓度。酶的诱导和阻遏可用操纵子模型来解释。原核生物基因可组成操纵子作为基因表达的协同单位，它包括在功能上彼此有关的结构基因和控制部位（启动子和操纵基因），可接受调节基因产物（阻遏蛋白）的作用。如可诱导操纵子乳糖操纵子和可阻遏操纵子色氨酸操纵子。快速调节主要通过共价修饰（如磷酸化\去磷酸化）、激活剂或抑制剂对酶的非共价作用（变构调节），以及亚基的聚合和解聚等方式改变酶分子的结构。代谢底物和代谢产物对代谢过程关键酶（变构酶）活性的调节作用分别成为前馈和反馈，这种作用或是激活（正作用），或是抑制（负作用）。ATP/ADP不但作为细胞能量状态调节代谢，而且ATP、ADP还是许多关键酶的变构效应物。 例如， 糖酵解的3个不可逆反应由3个关键酶催化：1、己糖激酶；2、磷酸己糖激酶-1；3、丙酮酸激酶。以上3个关键酶都是寡聚酶，都是变构酶，主要受细胞内能量状况ATP/ADP(AMP)的影响。己糖激酶为代谢途径的第一个酶，催化产物6磷酸葡萄糖是其变构抑制剂，丙酮酸激酶还通过两种方式调节活性，一种是共价修饰：磷酸化后失去活性；另一种是聚合和解聚（激活剂存在，平衡倾向于形成四聚体，活力升高，抑制因子可稳定二聚体构象）。6-磷酸葡萄糖对丙酮酸激酶的激活作用，为正前馈。糖酵解途径中，作为终产物之一的ATP不是直接抑制第一个关键酶，而是首先抑制磷酸果糖激酶，这样必然造成6-磷酸葡萄糖的积累，它在反馈抑制己糖激酶，属于逐级反馈。 脂肪酸合成中，高浓度的乙酰CoA对关键酶乙酰CoA羧化酶有抑制作用就是负前馈；终产物脂肪酸的积累，直接反馈抑制乙酰CoA羧化酶。
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