不可逆反應在代謝調控網路中的重要性。 在代謝途徑中，各種酶所催化的反應對整個代謝途徑的作用是不等同的。在不可逆反應中，透過調節關鍵酶的活性和酶量來控制代謝物的流量。整個代謝途徑具有單向性，體內的分解代謝和合成代謝各自有自身的途徑。這種機制可使生物合成和降解分別處於熱力學的有力狀態。生物合成多為耗能反應，常與ATP的水解相偶聯，而分解代謝多為放能反應。 代謝途徑中的關鍵酶具有下列特點：1、它催化的反應速度最慢，因此它決定整個代謝途徑的總速度 2、一般催化單向反應，因此它的活性決定代謝途徑的方向；3、關鍵酶為寡聚酶，其活受多種形式的調節；4、一個代謝途徑的第一個酶及分支後的第一個酶，通常都是關鍵酶。 不可逆反應中，對關鍵酶活性的調節大致分快速調節和遲緩調節兩種方式。 遲緩調節，主要透過改變酶合成的誘導和阻遏（影響轉錄和阻遏）或酶蛋白降解以及酶原轉化的速度來調節細胞內酶分子的濃度。酶的誘導和阻遏可用操縱子模型來解釋。原核生物基因可組成操縱子作為基因表達的協同單位，它包括在功能上彼此有關的結構基因和控制部位（啟動子和操縱基因），可接受調節基因產物（阻遏蛋白）的作用。如可誘導操縱子乳糖操縱子和可阻遏操縱子色氨酸操縱子。 快速調節主要透過共價修飾（如磷酸化\去磷酸化）、啟用劑或抑制劑對酶的非共價作用（變構調節），以及亞基的聚合和解聚等方式改變酶分子的結構。代謝底物和代謝產物對代謝過程關鍵酶（變構酶）活性的調節作用分別成為前饋和反饋，這種作用或是啟用（正作用），或是抑制（負作用）。ATP/ADP不但作為細胞能量狀態調節代謝，而且ATP、ADP還是許多關鍵酶的變構效應物。 例如， 糖酵解的3個不可逆反應由3個關鍵酶催化：1、己糖激酶；2、磷酸己糖激酶-1；3、丙酮酸激酶。以上3個關鍵酶都是寡聚酶，都是變構酶，主要受細胞內能量狀況ATP/ADP(AMP)的影響。己糖激酶為代謝途徑的第一個酶，催化產物6磷酸葡萄糖是其變構抑制劑，丙酮酸激酶還透過兩種方式調節活性，一種是共價修飾：磷酸化後失去活性；另一種是聚合和解聚（啟用劑存在，平衡傾向於形成四聚體，活力升高，抑制因子可穩定二聚體構象）。6-磷酸葡萄糖對丙酮酸激酶的啟用作用，為正前饋。糖酵解途徑中，作為終產物之一的ATP不是直接抑制第一個關鍵酶，而是首先抑制磷酸果糖激酶，這樣必然造成6-磷酸葡萄糖的積累，它在反饋抑制己糖激酶，屬於逐級反饋。 脂肪酸合成中，高濃度的乙醯CoA對關鍵酶乙醯CoA羧化酶有抑制作用就是負前饋；終產物脂肪酸的積累，直接反饋抑制乙醯CoA羧化酶。