Respiração anaeróbica refere-se à quebra enzimática do açúcar para obter energia na ausência de oxigênio. A maioria das células do corpo humano pode realizar respiração anaeróbica, pelo menos por curtos períodos de tempo. Uma molécula de glicose metabolizada anaerobicamente em piruvato produz duas moléculas de trifosfato de adenosina (ATP); este é um baixo rendimento em comparação com a respiração aeróbia, em que 36 moléculas de ATP são geradas para cada molécula de glicose metabolizada.
Ao contrário da respiração aeróbica, que usa organelas especiais chamadas mitocôndrias para sintetizar ATP, a respiração anaeróbica depende exclusivamente da fosforilação do substrato no citoplasma. A estratégia básica é transferir um grupo fosfato rico em energia de um derivado de três carbonos da glicose para difosfato de adenosina (ADP), resultando na formação de ATP.
Existem duas reações de fosforilação específicas na respiração anaeróbia responsáveis pela produção de ATP. Primeiro, a fosfoglicerato quinase converte 1,3 bisfosfoglicerato em 3-fosfoglicerato, produzindo um ATP. Em segundo lugar, a piruvato quinase remove um grupo fosfato do fosfoenol piruvato, convertendo-o em piruvato e, simultaneamente, convertendo ADP em ATP.
Na ausência de oxigênio, o piruvato pode ser convertido em ácido lático, ácido acético (vinagre) ou etanol. Os primeiros dois produtos são becos sem saída metabólicos nas células humanas. A última via é encontrada na levedura de cerveja. Também conhecida como fermentação, é a base da produção de vinho e cerveja em todo o mundo.