La respirazione anaerobica si riferisce alla rottura enzimatica dello zucchero per l'energia in assenza di ossigeno. La maggior parte delle cellule del corpo umano può eseguire la respirazione anaerobica, almeno per brevi periodi di tempo. Una molecola di glucosio metabolizzata anaerobicamente in piruvato produce due molecole di adenosina trifosfato (ATP); questa è una bassa resa rispetto alla respirazione aerobica, in cui vengono generate 36 molecole di ATP per ogni molecola di glucosio metabolizzata.
A differenza della respirazione aerobica, che utilizza speciali organelli chiamati mitocondri per sintetizzare l'ATP, la respirazione anaerobica si basa esclusivamente sulla fosforilazione del substrato nel citoplasma. La strategia di base è trasferire un gruppo fosfato ricco di energia da un derivato a tre atomi di carbonio del glucosio all'adenosina difosfato (ADP), con conseguente formazione di ATP.
Ci sono due reazioni specifiche di fosforilazione nella respirazione anaerobica responsabile della produzione di ATP. In primo luogo, la fosfoglicerasi chinasi converte 1,3 bifosfoglicerato in 3-fosfoglicerato, ottenendo un ATP. Secondo, la piruvato-chinasi rimuove un gruppo fosfato dal piruveno piruvato, convertendolo in piruvato e convertendo simultaneamente l'ADP in ATP.
In assenza di ossigeno, il piruvato può essere convertito in acido lattico, acido acetico (aceto) o etanolo. I primi due prodotti sono i vicoli ciechi metabolici nelle cellule umane. L'ultimo percorso si trova nel lievito di birra. Conosciuto anche come fermentazione, è la base della produzione di vino e birra in tutto il mondo.
