Die Schloss-und-Schlüssel-Hypothese ist eine wissenschaftliche Analogie, die besagt, dass nur der Schlüssel mit der richtigen Größe in das Schloss passt, erklärt eine Website des Elmhurst College. In dieser Analogie bezieht sich der Schlüssel auf ein Substrat und das Schloss auf ein Enzym.
Damit Enzyme eine chemische Reaktion katalysieren können, müssen sie an ein bestimmtes Substrat binden. Das Substrat muss die perfekte Größe und Form haben, um in das aktive Zentrum des entsprechenden Enzyms zu passen. Dieser grundlegende Mechanismus verursacht Veränderungen in den chemischen Bindungen des Substrats, indem er die Verteilung der Elektronen verändert. Diese Reaktion führt zur Bildung von Produkten, die an die Oberfläche des Enzyms abgegeben werden. Die Produkte wirken regenerieren und bereiten das Enzym für einen weiteren Reaktionszyklus vor. Da Substrate eine komplementäre Form zum aktiven Zentrum eines bestimmten Enzyms haben, können Reaktionen nur mit einer oder wenigen ähnlichen Verbindungen ablaufen. Enzym-Protein-Interaktionen, Antigen-Antikörper-Interaktionen und Hormon-Rezeptor-Wechselwirkungen sind einige Beispiele für die Schloss-und-Schlüssel-Hypothese. 1899 schlug Emil Fischer, ein deutscher Chemiker, diese Hypothese vor, um die Spezifität von Enzymen zu erklären. Die Schloss-und-Schlüssel-Hypothese hilft zu erklären, warum hohe Temperaturen Enzyme denaturieren, wie Reaktionen durch Änderung der Form des aktiven Zentrums gehemmt werden können und warum einige Substanzen Enzyme hemmen können.
