La respiración anaeróbica se refiere a la descomposición enzimática del azúcar para obtener energía en ausencia de oxígeno. La mayoría de las células en el cuerpo humano pueden realizar la respiración anaeróbica, al menos por períodos cortos de tiempo. Una molécula de glucosa metabolizada anaeróbicamente a piruvato produce dos moléculas de trifosfato de adenosina (ATP); este es un bajo rendimiento en comparación con la respiración aeróbica, en la que se generan 36 moléculas de ATP por cada molécula de glucosa metabolizada.
A diferencia de la respiración aeróbica, que utiliza orgánulos especiales llamados mitocondrias para sintetizar ATP, la respiración anaeróbica se basa exclusivamente en la fosforilación del sustrato en el citoplasma. La estrategia básica es transferir un grupo de fosfato rico en energía de un derivado de glucosa de tres carbonos a difosfato de adenosina (ADP), lo que resulta en la formación de ATP.
Hay dos reacciones de fosforilación específicas en la respiración anaeróbica responsables de la producción de ATP. Primero, la fosfoglicerato quinasa convierte 1,3 bisfosfoglicerato en 3-fosfoglicerato, produciendo un ATP. En segundo lugar, la piruvato quinasa elimina un grupo fosfato del fosfoenol piruvato, convirtiéndolo en piruvato y convirtiendo simultáneamente ADP en ATP.
En ausencia de oxígeno, el piruvato se puede convertir en ácido láctico, ácido acético (vinagre) o etanol. Los dos primeros productos son callejones sin salida metabólicos en células humanas. El último camino se encuentra en la levadura de cerveza. También conocida como fermentación, es la base de la producción de vino y cerveza en todo el mundo.