Practica 2. Mecanismos respiratorios

Universidad Nacional Autónoma de México

Colegio de Ciencias y Humanidades.

Plantel Sur

Biología 4

Profesora: María Eugenia Tovar

Alumnos:

García Moreno Kioa

Pérez García Claudia

Pérez Rodríguez María Fernanda

Romero Medel Brenda

Romero Baltazar Diana

Práctica: Mecanismos respiratorios.

Equipo 1

Grupo: 618

Objetivos:

·         Describir la estructura externa de un pez óseo.

·         Describir la estructura externa de las branquias de un pez óseo.

·         Relacionar la estructura con la función de las laminillas branquiales.

·         Describir la estructura externa de un chapulín y una lombriz de tierra.

·         Describir la estructura externa de la piel y los espiráculos.

·         Relacionar la estructura con la función de la piel, los espiráculos y las tráqueas

Problemas

1.    Si los peces, almejas y artemias viven en el agua, ¿cómo obtienen el oxígeno?

Obtienen el oxígeno disuelto en el agua gracias a que branquias. Las cuales permiten que el oxígeno pase a los vasos capilares para ser distribuido por el aparato circulatorio que se encargara de transportar el oxígeno a las células del organismo.

2.    Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, ¿cómo obtienen el oxígeno?

Las lombrices usan el mecanismo cutáneo para obtener oxígeno, debido a que son invertebrados no pueden tener pulmones. Los chapulines tienen un exoesqueleto que les impide usar el mecanismo cutáneo así que estos usan las tráqueas, el recorrido del oxígeno inicia por unas diminutas perforaciones localizadas en los bordes del abdomen de los chapulines llamadas espiráculos que se ramifican por todo el interior del organismo formando las tráqueas de quitina por donde distribuye el oxígeno directamente a todas las células.

Hipótesis

La artemia, peces y almeja obtendrán el oxígeno y otros gases disueltos en agua a través de las branquias, ya que son estructuras adaptadas para capturar de gases. Sin embargo, si carecen de un entrono con agua no podrán obtener el oxígeno y morirán. Los chapulines obtendrán el oxígeno mediante los espiráculos que a su vez forman quitina para distribuirlo por todas las células. Las lombrices lo hacen a través de la piel.

Introducción                                                                                                                     

Los mecanismos respiratorios surgieron con los organismos multicelulares tras la necesidad de trasportar el oxígeno del medio externo hasta cada una de sus células.

Como es predecible mientras más complejos son los organismos mucho más complejo es su mecanismo de respiración y como claro ejemplo está el ser humano. Otro factor que influye en la conformación de los mecanismos de respiración es el medio ambiente de los organismos. Por ejemplo la mayoría de los seres acuáticos tienen branquias con las cuales son capaces de trasportar el oxígeno disuelto del agua y posteriormente pasa al sistema circulatorio, estos órganos son especializados en la captura de oxígeno y el desecho de bióxido de carbono.

A si mismo los organismos terrestres han evolucionado y hay variados sistemas de respiración uno de estos tantos ejemplo son los pulmones característicos de los animales vertebrados pero por otro lado hay animales como los chapulines usan las tráqueas, el recorrido del oxígeno inicia por unas diminutas perforaciones localizadas en los bordes del abdomen de los chapulines llamadas espiráculos que se ramifican por todo el interior del organismo formando las tráqueas de quitina por donde distribuye el oxígeno directamente a todas las células.

Material:

Una navaja

Unas tijeras

Un desarmador

Una charola para disección

Guantes de cirujano

3 portaobjetos

3 cubreobjetos

1 pedazo de papel aluminio

Fotocopias de la estructura externa e interna de un pez, artemia y almeja.

Fotocopias de la estructura externa e interna de un chapulín y la lombriz de tierra.

Material biológico:

Una tilapia entera, fresca

Juveniles de charal o cualquier otro pez juvenil

Tres artemias

Un ostión o almeja viva (mercado de la Viga).

Tres chapulines

Tres lombrices de tierra

Equipo:

Microscopio estereoscópico

Microscopio óptico

Cámara digital o celular con cámara.

Método:

1ª parte: Las branquias de algunos organismos acuáticos.

A.        Las branquias de un pez teleósteo.

El camino del oxígeno con su transportador, el agua. Elabora un dibujo o boceto de todo el pez, esquematiza con atención la cabeza. Posteriormente abre la boca del pez e introduce tu dedo hasta que atraviese las branquias, ¿por dónde se mueve el agua dentro del pez?

Las branquias. Colócate los guantes y toma al pez por su parte dorsal, con las tijeras corta la parte inferior del opérculo de manera que queden expuestas las branquias. Elabora otro esquema, poniendo atención a la forma y estructura de los arcos branquiales ¿Cuántos tiene?

Corta una branquia y dibújala, con cada una de sus partes.

Indica el recorrido del oxígeno desde el agua hasta el interior de la célula.

Corta un filamento branquial y colócalo en un portaobjetos, obsérvalo al microscopio con el objetivo de 10X sin cubreobjetos. Realiza un esquema poniendo atención a la irrigación sanguínea, ¿Cómo entra el oxígeno a la branquia?

B.        Observación de las branquias en vivo de un pez empleando juveniles de charal.

Deposita un juvenil de charal en un portaobjetos excavado con agua, coloca el cubreobjetos y obsérvalo en vivo a 10x, identifica el ritmo cardiaco y el corazón localizado en la parte ventral de las branquias.

C.        Observación de la función de las branquias en vivo empleando el modelo de la Artemia salina.

Coloca una Artemia entre un portaobjetos y un cubreobjetos, cuidando de mantenerla húmeda todo el tiempo.

Observa esta preparación en un microscopio compuesto con el objetivo de 10x, obtén directamente de aquí una fotografía e indica cada una de las partes de la branquia, posteriormente observa como es el movimiento de las branquias así como la circulación que sucede en el cuerpo de este organismo.  

D.        Observación de las branquias en vivo de un molusco.

Toma una almeja u ostión y separa las valvas empleando un desarmador, después coloca al organismo abierto en una charola de disección con suficiente agua.

Con el microscopio de disección observa la estructura interna de estos organismos y localiza las branquias. Realiza esquemas de tus observaciones.

Corta un pedazo de papel aluminio y colócalo sobre las branquias del molusco, observa el movimiento del papel e identifica la dirección de la corriente de agua. 

2ª parte: La obtención del oxígeno a través de la piel y las tráqueas.

A.        Los espiráculos y las traqueas.

Coloca el chapulín en una caja de Petri con una torunda de éter y espera a que se duerma.

Elabora un esquema del chapulín, apóyate con el microscopio estereoscópico para observar por el borde entre la parte dorsal y ventral los espiráculos. ¿Por dónde se mueve el aire hacia el interior del chapulín?

Para la observación de las tráqueas de quitina, toma el chapulín por la parte ventral y con el bisturí corta el pliegue que se localiza entre la parte dorsal y la ventral.

Coloca el chapulín sobre un portaobjetos y localiza las tráqueas, notarás unas estructuras blancas brillantes, con la navaja disécalos y colócalos en un cubreobjetos y obsérvalas a 40x, notarás unos anillos quitinosos. Esquematiza las tráqueas, y el órgano que esté junto a estas estructuras ¿Qué función tienen las traqueas en los insectos?

B.        La piel de los gusanos.

Coloca un gusano en la charola para disección y con el escalpelo corta desde la parte anterior hasta la posterior. Observa el vaso dorsal y la circulación que ocurre en la lombriz de tierra. ¿Cuál es la relación de la obtención del oxígeno con la circulación sanguínea?

Indica el recorrido del oxígeno desde el aire hasta el interior de la célula.

Resultados:

El aparato respiratorio de los peces mandibulados consiste en una serie de hendiduras branquiales que comunican la faringe con las cámaras branquiales situadas a ambos lados de la cabeza. Estas cámaras se comunican con el agua exterior, pero pueden estar cubiertas por una serie de huesos llamados conjuntamente opérculos. En el interior de la cámara y las hendiduras branquiales están las branquias, que adoptan la forma de delgadas láminas o filamentos a través de los cuales circula la sangre. Cuando el pez absorbe agua y la expulsa a través de las branquias, el oxígeno disuelto en ella atraviesa la delgada membrana de las branquias y se disuelve en la sangre, mientras el dióxido de carbono sale de ésta y se disuelve en el agua.

Logramos observar las branquias de la almeja, la cual consta de dos placas o láminas formada de filamentos branquiales verticales fortalecidos por bastoncillos quitinosos, El agua entra través del sifón excurrente y fluye sobre las branquias, por acción ciliar pasa a los tubos branquiales que se unen en una cámara supra branquial. El vertìculo expulsa la sangre a través de la aorta anterior u la recibe a través de la otra posterior. Los nutrientes y el oxigeno son transportados por la sangre a todas las células del cuerpo, el bióxido de carbono eliminado en el manto de las branquias.

Al observar las artemias por el microscopio pudimos notar el movimiento que estas tienen al respirar, se manifiesta un movimiento ondulatorio de sus branquias, las cuales rodean prácticamente todo su cuerpo, el oxigeno se encuentra disuelto en el agua, y para obtenerlo en este caso las artemias, moluscos y peces, utilizan un mecanismo respiratorio llamado branquial, en donde el oxigeno entra en las branquias por medio de una difusión, de ahí pasa a los vasos sanguíneos de igual manera por una difusión, posteriormente pasa al liquido tisular y finalmente llega a las células, por medio de difusiones. 

Esquema de la estructura externa del chapulín.

Esquema de la estructura externa de la lombriz.

La función de las tráqueas en los insectos es la de capturar y distribuir el oxígeno, esto provoca que los organismos traqueales no necesiten del sistema circulatorio para transportar el oxígeno a las células, las tráqueas forman un sistema de tubos que se van ramificando hasta llegar a las células directamente.

La lombriz necesita capturar el oxígeno por medio de la piel (respiración cutánea), e incorporarlo a torrente sanguíneo para que los glóbulos rojos lo lleven a líquido tisular y así entrar a la célula y esto es por medio de difusiones, la lombriz si necesita un sistema circulatorio ya que necesita que por medio de éste el oxígeno llegue a las células.

Análisis de resultados:

http://prezi.com/acshztdg_-yf/que-son/

Conceptos claves
Mecanismos respiratorios: los mecanismos respiratorio son estructuras que tienen los seres vivos para la captura y transporte del oxígeno, el cual debe llegar hasta las células, hay varios tipos de mecanismos como el traqueal, pulmonar, branquial, y el cutáneo, en el caso del mecanismo traqueal no se necesita el sistema circulatorio para el transporte de oxígeno, pero en los otros mecanismos si es necesario dicho sistema.

Obtención de oxigeno: La obtención de oxigeno es un proceso que varía dependiendo del tipo de organismos, ya sea por respiración cutánea, pulmonar, branquial, etc. El organismo obtiene el oxígeno por sus diferentes aparatos respiratorios y se transporta a las células ya sea por su propio sistema respiratorio o por sistema circulatorio.

Respiración de organismos acuáticos: Los animales acuáticos respiran por medio de un sistema branquial, como los moluscos, crustáceos, equinodermos y peces. Los gases son transportados hasta las células por el sistema circulatorio.  Las branquias son proyecciones de la superficie externa del cuerpo o de la capa interna del intestino hacia el exterior del animal y, por tanto, proceden evolutivamente por evaginación.

Respiración de organismos terrestres: Los animales terrestres respiran por medio de sistema cutáneo, pulmonar y traqueal, se obtiene el oxígeno por medio de estos sistemas y se transporta a las células en algunos casos con ayuda del sistema circulatorio.

Branquias: las branquias son los órganos respiratorios de los animales acuáticos, Los animales acuáticos captan O2 que se encuentra disuelto en el agua, el cual pasa a los fluidos internos y es transportado a los tejidos, donde las células lo requieren para la respiración celular, proceso que se realiza en orgánulos celulares llamados mitocondrias.

Espiráculos: se llama espiráculo al orificio respiratorio en el exoesqueleto de los insectos y de algunos arácnidos que comunica el exterior con la tráquea.

Quitina: Polisacárido de color blanco, insoluble en el agua y en los líquidos orgánicos, que se encuentra en el esqueleto de los artrópodos.

Adaptaciones: Una adaptación biológica es una estructura anatómica, proceso fisiológico o rasgo del comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un período mediante selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plazo para reproducirse con éxito.

Tráqueas: Son órganos del aparato respiratorio de carácter cartilaginoso y membranoso que va desde la laringe a los bronquios. Su función es brindar una vía abierta al aire inhalado y exhalado desde los pulmones.

Respiración cutánea: Es la que ocurre a través de la piel. En este caso, cerca de la piel hay numerosos vasos sanguíneos que captan el oxígeno y eliminan el dióxido de carbono. Este tipo de respiración requiere una piel fina y permeable a los gases, que ha de estar constantemente humedecida. La respiración solo resulta eficaz en animales que viven en ambientes muy húmedos o acuáticos, como los anélidos.

Bibliografía

UNAM y PAPIME. Programa de biología III: ELABORACIÓN DE UN MODELO CONSTRUCTIVISTA DE ESTRATEGIAS DE APRENDIZAJE BASADAS EN IDEAS PREVIAS PARA LA ENSEÑANZA DE LOS CONCEPTOS BÁSICOS DE LAS ASIGNATURA DE BIOLOGÍA III.