На основании многочисленных опытов В. И. Палладии еще в 1916 г. дал следующую схему процесса дыхания. По Палладину, окисление сахара при дыхании идет не за счет непосредственного окисления его кислородом воздуха, а через цепь сложных превращений.
Под влиянием окислительно-восстановительных ферментов особые вещества, которые Палладии назвал дыхательными пигментами, связывают водород воды, а кислород воды производит окисление сахара. Этот первый этап дыхания Палладии изобразил следующей схемой:
С6Н12О6 + 12R + 6И2О = 12RH2 + 6СО2
Символом R Палладии обозначил дыхательный пигмент, который является акцептором водорода. Присоединяя водород, дыхательный пигмент переходит в бесцветное соединение — дыхательный хромоген. Затем уже кислород воздуха производит окисление дыхательного хромогена в пигмент:
12RH2+602 = 12H20+12R
Таким образом, по теории Палладина, кислород воды производит окисление сахара, а кислород воздуха окисляет акцептор (дыхательный хромоген).
Выдвинутое В. И. Палладиным положение, что кислород воздуха не окисляет непосредственно дыхательный субстрат, а окисляет лишь водород воды, было экспериментально подтверждено А. Л. Курсановым и Б. Б. Вартапетяном (1955). Применяя тяжелокислородную воду (Н2О18) и меченый кислород (О218), им удалось показать, что поглощенный при дыхании молекулярный кислород непосредственно не присоединяется к углероду субстрата дыхания, а идет на биосинтез воды в тканях растения. Если растению давалась вода, меченая по кислороду (Н2О18), то выделившаяся углекислота содержала О18, а в случае использования О28 углекислота не содержала меченого кислорода.
А. И. Опарин (1921) обнаружил роль хлорогеновой кислоты как дыхательного фермента.
Значение работ В. И. Палладина состоит в том, что он: 1) выдвинул положение о дыхании как о сложном окислительно-восстановительном процессе; 2) отметил роль воды в дыхании; 3) установил, что углекислота, выделяющаяся при дыхании, анаэробного происхождения.
В настоящее время мы знаем, что перенос водорода дыхательного материала к окисляющему его кислороду очень сложен. Встрече водорода с кислородом предшествуют процессы перемещения водорода, передача электронов и активация кислорода.