Das Schloss-und-Schlüssel-Modell bezieht sich auf die Art und Weise, wie ein Substrat an das aktive Zentrum eines Enzyms bindet. Ähnlich wie bei einem Schloss der richtige Schlüssel sein muss, findet keine Reaktion statt, wenn ein falsches Substrat zu binden versucht.
Das aktive Zentrum eines Enzyms ist eine spezifische Region, die das Substrat aufnimmt. Es besitzt eine einzigartige Form, die die des Substrats ergänzt und eine Spezifität für nur eine oder zwei Verbindungen ermöglicht. Das Substrat bindet an das aktive Zentrum, und es findet eine Reaktion statt, die schließlich die Freisetzung des gebildeten Produkts bewirkt. Enzyme katalysieren diese Reaktion, indem sie chemische Bindungsänderungen im Substrat durch Veränderung der Elektronenverteilung erleichtern. Sobald das Produkt freigesetzt wurde, regeneriert sich das Enzym und ist bereit für einen weiteren Reaktionszyklus.
Die Schloss-und-Schlüssel-Analogie sieht diesen Vorgang als sehr spezifiziert an, da nur ein bestimmter Schlüssel in das Schlüsselloch des Schlosses passt. Ist der Schlüssel kleiner, größer oder einfach anders geformt, passt er nicht in das Schlüsselloch und es kann keine Reaktion erfolgen. Diese Schlüssel-Schloss-Analogie wurde erstmals 1894 von Emile Fischer beschrieben, und seitdem gibt es andere Theorien zur Erklärung der Mechanik von Enzymreaktionen.
