É um processo menos rápido do que o anterior, em que há criação de novas ligações de fósforo a partir da oxidação dos substratos energéticos, ou seja, dos hidratos de carbono e gorduras principalmente. Também as proteínas poderão ser usadas mas de um modo muito pouco representativo. Daqui resulta energia que se vai armazenando sob a forma de A TP, a tal pilha ou bateria intracelular.
Antes de abordarmos as vias fosforilativas é importante abordar o que acontece imediatamente antes delas: a glicólise, ou via de Embden Meyerhof, que acontece no citoplasma e na ausência de oxigénio. A glicólise consiste no desdobramento da glicose até à formação de ácido pirúvico, com formação de dois ATP.
A partir da formação do ácido pirúvico é a existência ou a ausência de oxigénio que vai determinar se o ácido pirúvico vai entrar na mitocôndria e se integre no ciclo do ácido cítrico (ou de Krebs ou ciclo dos ácidos tricarboxílicos), ou se permanece no citoplasma e seja metabolizado até ácido láctico, respectivamente.
Glicólise aeróbica ou fosforilação oxidativa
Consiste no desdobramento da glicoseaté aos produtos finais COz e H20, com libertação de energia, exigindo a presença de oxigénio. Esta via tem duas localizações na célula; uma inicial que acontece no citoplasma, com formação de ácido pirúvico, e outra no interior das mitocôndrias. Esta via implica, como é óbvio, uma oxigenação adequada.
Glicose + 2ATP + 6O2 -> 6O2 + 6H2O + 40ATP
Este tipo de metabolismo é altamente rendível (saldo positivo de 38 ATP), pois a partir de uma molécula de glicose obtêm-se numerosas moléculas de ATP. Deste modo é possível manter um esforço por largos períodos de tempo, sendo o esforço limitado pelas reservas dos nutrientes energéticos. É também chamado de aeróbico por depender da existência de oxigénio.
Glicólise anaeróbica
Quando a oxigenação da célula muscular é inadequada e quando há necessidade de energia, a célula vai metabolizar o ácido pirúvico, na ausência de oxigénio e no citoplasma, formando ácido láctico e pouca energia.
Glicose + 2ATP -> 2 ácido láctico + 4ATP
Por cada molécula de glicose metabolizada resulta um saldo positivo de duas moléculas de ATP. É um tipo de metabolismo pouco rendível, que leva ao rápido esgotamento dos substratos energéticos, determinando um esforço de curta duração. Não deixa, no entanto, de ser importante, pois é uma via alternativa encontrada pela célula em circunstâncias mais adversas no que se refere ao fornecimento de oxigénio.
O ácido láctico forma-se em grandes quantidades. Mais frequentemente ele passa para o sangue, através do qual se dirige para o fígado onde poderá ser reconvertido em glicose, a qual entrará em novo ciclo metabólico. O processo pelo qual há síntese de glicogénio a partir de compostos não glicídicos (ácido láctico, gorduras, etc.) é chamado neoglicogénese. Mas se houver melhoria das condições circulatórias locais que levem ao aumento da oxigenação, como acontece no período imediato após um esforço bastante intenso e/ou rápido, ele poderá ser reconvertido em ácido pirúvico e este entrar no ciclo de Krebs. A fracção H da desidrogénase láctica (LDH-H) é a enzima responsável por este processo. No entanto, e apesar destes dois destinos, o ácido láctico pode acumular-se localmente, assim como o ião H+, fazendo baixar o pH e originando acidose. Esta situação é responsável pela inibição das enzimas envolvidas na contracção muscular e parece ser a causa das cãibras musculares que acontecem no decorrer de esforços demasiado violentos ou duradouros.
Para se quantificar o ácido láctico formado, ou o componente anaeróbico de determinado esforço, pode-se ou determinar a lacticidemia (normal inferior a 1,2 mmol/l) ou determinar a diferença arteriovenosa da concentração sanguínea de lactato, no respectivo circuito vascular muscular, o que dá um resultado mais correcto.
A glicose metabolizada por via aeróbica ou anaeróbica é o principal substrato energético utilizado em esforços intensos e de curta duração ou na fase inicial de qualquer esforço.