Biocheminėse reakcijose substratas yra medžiaga, kurią veikia fermentas. Tokia reakcija paprastai pakeičia substrato molekules į kokią nors kitą medžiagą. Terminas „substrato koncentracija“ naudojamas apibūdinti substrato molekulių skaičių tirpale. Tai vienas iš veiksnių, turinčių įtakos reakcijų greičiui, ir gali būti jas ribojantis veiksnys.
Fermentai yra labai specifiniai, o tai reiškia, kad dažniausiai jie veikia tik vieną substratą. Fermentu kontroliuojamos reakcijos metu fermentas susijungia su substratu aktyvioje vietoje. Norėdami tai padaryti, fermentas turi labai specializuotą formą, kuri tiksliai tinka substratui. Fermentui prisijungus prie substrato susidaro fermento-substrato kompleksas. Kai reakcija baigiasi ir produktai susidaro, jie išsiskiria iš fermento, kuris dabar gali katalizuoti kitą reakciją.
Ar įvyks reakcija, priklauso nuo to, ar substrato molekulė susidurs su reikiamu fermentu ir susijungs su juo. Substrato koncentracija, fermentų koncentracija, temperatūra ir pH yra veiksniai, kurie turės įtakos fermentų kontroliuojamų reakcijų greičiui. Faktorius, kuris yra žemiausiame lygyje, tampa ribojančiu reakciją veiksniu.
Substrato koncentracija yra substrato molekulių, randamų tam tikrame tirpale, skaičius, o fermentų koncentracija yra fermentų skaičius. Vienas fermentas vienu metu gali veikti tik vieną substrato molekulę, todėl fermentų padidėjimas reiškia, kad daugiau substrato molekulių gali virsti reakcijos produktais. Be to, esant daugiau molekulių, yra didesnė substrato ir fermentų susidūrimo tikimybė. Didėjant fermentų skaičiui, substrato koncentracija dabar tampa ribojančiu veiksniu.
Jei tirpale yra daugiau fermentų nei substrato molekulių, pridėjus daugiau substrato arba padidinus substrato koncentraciją, iš pradžių reakcijos greitis padidės. Vykstant reakcijai, substrato molekulės sunaudojamos, nes paverčiamos reakcijos produktais. Tai reiškia, kad substrato koncentracija laikui bėgant mažėja ir vėl tampa ribojančiu reakcijos greitį veiksniu. Substrato koncentraciją galima didinti iki to momento, kai bus naudojami visi fermentai, o tai bus didžiausias reakcijos greitis šiai fermentų koncentracijai.
Temperatūros ir pH pokyčiai taip pat gali turėti įtakos reakcijos greičiui, net jei naudojama maksimali substrato koncentracija ir fermento koncentracija. Padidėjusi temperatūra padidina reakcijos greitį, o sumažėjusi temperatūra sumažina greitį. Taip yra dėl to, kad molekulės turi daugiau energijos ir labiau linkusios susijungti. Temperatūra gali būti padidinta tik iki tam tikro taško, kitaip fermentai suskaidys, kaip ir pH pokyčiai. Fermentai turi optimalią temperatūrą ir pH, prie kurių jie veiks ir užtikrins didžiausią reakcijos greitį.