Взаимосвязь и последовательность метаболических процессов в клетке обусловлена наличием сложной системы регуляции. Регуляторные механизмы обеспечивают приспособление микроорганизмов к условиям среды, экономичное потребление питательных веществ, предотвращают избыточный синтез метаболитов. Поскольку все реакции в клетке осуществляются при участии ферментов, то регуляция метаболизма сводится к регуляции синтеза и активности ферментов. Механизмы регуляции действуют при участии низкомолекулярных соединений и клеточных метаболитов, которые образуются в клетке, а также поступают в нее из окружающей среды. Существенную роль в этом играют аллостерические белки. Это особый класс белков, содержащих два активных центра. Среди них различают аллостерические ферменты и регуляторные аллостерические белки, не обладающие ферментативной активностью, но регулирующие синтез ферментов.