Oddychanie beztlenowe (fermentacja) zachodzi w cytoplazmie i polega na utlenianiu związków organicznych (głównie glukozy) do kwasów lub alkoholi (czyli związków utlenionych częściowo) bez udziału tlenu. W wyniku tego procesu uwalniania jest energia, która zostaje zmagazynowana w postaci ATP. Proces ten jest przeprowadzany głównie przez organizmy, żyjące w środowisku, gdzie dostęp tlenu jest ograniczony (bakterie żyjące w glebie, mule dennym, zbiornikach wodnych czy pasożyty wewnętrzne).
Pierwszy etap oddychania beztlenowego jest taki sam jak w oddychaniu tlenowym i polega na przekształceniu w czasie glikolizy 1 cząsteczki glukozy do dwóch cząsteczek pirogronianu. W warunkach beztlenowych pirogronian nie może być dalej utleniany (glikoliza zostałaby zablokowana przez brak NAD+). Enzymy znajdujące się w komórkach organizmów przeprowadzających fermentację katalizują transport wodoru z NADH (powstałego w czasie glikolizy) na pirogronian. W zależności od produktu końcowego fermentacji wyróżnić możemy: fermentację mleczanową (mlekowa) oraz fermentację alkoholową.
Fermentacja mlekowa
W czasie fermentacji mlekowej (mleczanowa) pirogronian jest redukowany do kwasu mlekowego (mleczanu). Proces ten jest przeprowadzany przez bakterie mlekowe. Może zachodzić także w mięśniach człowieka w czasie zbyt dużego wysiłku fizycznego.
 |
| Schemat przedstawiający fermentację mleczanową/ Krzysztof Pado (02.09.2006)/commons.wikimedia.org |
Fermentacja alkoholowa
W czasie fermentacji alkoholowej drożdże odszczepiają od pirogronianu cząsteczkę dwutlenku węgla w wyniku czego powstaje aldehyd octowy. Następnie aldehyd octowy jest redukowany (wodorem z NADH) do alkoholu etylowego . Proces ten jest wykorzystywany w przemyśle do produkcji m.in. wina, piwa i pieczywa.
 |
| Schemat przedstawiający fermentację alkoholową/ Krzysztof Pado (02.09.2006)/commons.wikimedia.org |
Oddychanie beztlenowe jest procesem mało wydajnym energetycznie, zysk tej reakcji to tylko 2 cząsteczki ATP.