O modelo de chave e fechadura se refere à maneira como um substrato se liga ao sítio ativo de uma enzima. Semelhante a como uma chave deve ser a correta para uma fechadura, nenhuma reação ocorre se um substrato incorreto tentar se prender.
O sítio ativo de uma enzima é uma região específica que recebe o substrato. Possui forma única que complementa a do substrato, permitindo especificidade para apenas um ou dois compostos. O substrato se liga ao sítio ativo e ocorre uma reação que, em última análise, causa a liberação do produto formado. As enzimas catalisam essa reação, facilitando as mudanças nas ligações químicas no substrato, alterando a distribuição dos elétrons. Assim que o produto é liberado, a enzima se regenera, pronta para outro ciclo de reação.
A analogia da fechadura e chave vê este processo como muito especificado, em que apenas uma chave particular pode caber no buraco da fechadura da fechadura. Se a chave for menor, maior ou simplesmente com uma forma diferente, ela não cabe no buraco da fechadura e a reação não pode ocorrer. Essa analogia de chave e fechadura foi descrita pela primeira vez por Emile Fischer em 1894 e, desde então, surgiram outras teorias para explicar a mecânica das reações enzimáticas.
