Anaerobe Atmung bezieht sich auf den enzymatischen Abbau von Zucker zu Energie in Abwesenheit von Sauerstoff. Die meisten Zellen des menschlichen Körpers können zumindest für kurze Zeit anaerob atmen. Ein Molekül Glucose, das anaerob zu Pyruvat metabolisiert wird, ergibt zwei Moleküle Adenosintriphosphat (ATP); Dies ist eine geringe Ausbeute im Vergleich zur aeroben Atmung, bei der 36 ATP-Moleküle für jedes metabolisierte Glukosemolekül erzeugt werden.
Im Gegensatz zur aeroben Atmung, bei der spezielle Organellen, die Mitochondrien, zur Synthese von ATP verwendet werden, beruht die anaerobe Atmung ausschließlich auf der Substratphosphorylierung im Zytoplasma. Die grundlegende Strategie besteht darin, eine energiereiche Phosphatgruppe von einem Drei-Kohlenstoff-Derivat von Glucose auf Adenosindiphosphat (ADP) zu übertragen, was zur Bildung von ATP führt.
Es gibt zwei spezifische Phosphorylierungsreaktionen bei der anaeroben Atmung, die für die ATP-Produktion verantwortlich sind. Zunächst wandelt Phosphoglyceratkinase 1,3-Bisphosphoglycerat in 3-Phosphoglycerat um, was ein ATP ergibt. Zweitens entfernt Pyruvatkinase eine Phosphatgruppe aus Phosphoenolpyruvat, wandelt es in Pyruvat um und wandelt gleichzeitig ADP in ATP um.
In Abwesenheit von Sauerstoff kann Pyruvat in Milchsäure, Essigsäure (Essig) oder Ethanol umgewandelt werden. Die ersten beiden Produkte sind Stoffwechsel-Sackgassen in menschlichen Zellen. Der letzte Weg wird in Bierhefe gefunden. Auch als Fermentation bekannt, ist sie die Grundlage der Wein- und Bierproduktion auf der ganzen Welt.
