U biokemijskim reakcijama supstrat je tvar na koju djeluje enzim. Takva reakcija općenito mijenja molekule supstrata u neku drugu tvar. Pojam “koncentracija supstrata” koristi se za opisivanje broja molekula supstrata u otopini. To je jedan od čimbenika koji utječe na brzinu reakcija, a može biti i ograničavajući čimbenik za njih.
Enzimi su vrlo specifični, što znači da obično djeluju samo na jedan supstrat. Tijekom enzimski kontrolirane reakcije, enzim se spaja sa supstratom na aktivnom mjestu. Da bi to učinio, enzim ima vrlo specijaliziran oblik koji točno odgovara supstratu. Kompleks enzim-supstrat nastaje kada se enzim veže na supstrat. Kada je reakcija gotova i proizvodi se stvaraju, oni se oslobađaju od enzima, koji sada može katalizirati drugu reakciju.
Hoće li doći do reakcije ovisi o tome hoće li se molekula supstrata sudariti i spojiti s potrebnim enzimom. Koncentracija supstrata, koncentracija enzima, temperatura i pH su sve čimbenici koji će utjecati na brzinu enzimski kontroliranih reakcija. Faktor koji je na najnižoj razini postaje ograničavajući faktor za reakciju.
Koncentracija supstrata je broj molekula supstrata pronađenih u određenoj otopini, dok je koncentracija enzima broj enzima. Jedan enzim može istovremeno djelovati samo na jednu molekulu supstrata, pa povećanje enzima znači da se više molekula supstrata može pretvoriti u produkte reakcije. Također, s više prisutnih molekula, veća je mogućnost sudara supstrata i enzima. Kako se broj enzima povećava, koncentracija supstrata sada postaje ograničavajući čimbenik.
Ako u otopini ima više enzima nego molekula supstrata, dodavanjem više supstrata ili povećanjem koncentracije supstrata u početku će se povećati brzina reakcije. Kako reakcija napreduje, molekule supstrata se troše dok se pretvaraju u produkte reakcije. To znači da se koncentracija supstrata s vremenom smanjuje i ponovno postaje ograničavajući čimbenik brzine reakcije. Koncentracija supstrata može se povećati do točke u kojoj se koriste svi enzimi, što će biti maksimalna brzina reakcije za tu koncentraciju enzima.
Promjene temperature i pH također mogu utjecati na brzinu reakcije čak i ako se koristi maksimalna koncentracija supstrata i koncentracija enzima. Povećana temperatura povećava brzinu reakcije dok snižena temperatura smanjuje brzinu. To je zbog činjenice da molekule imaju više energije i vjerojatnije je da će se kombinirati. Temperatura se može povećati samo do određene točke ili će uzrokovati razgradnju enzima, kao i promjene u pH. Enzimi imaju optimalnu temperaturu i pH na kojoj će djelovati i osigurati najveću stopu reakcije.