UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO.

ESCUELA NACIONAL COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES

PLANTEL SUR.

MATERIA: Biología IV.

Práctica 2: Mecanismos respiratorios.

ALUMNOS: Granados Mondragón Sandra Mayte.

Hayashi Islas Diego Kazuo.

Rodríguez Vázquez Ana Laura.

Sosa Vela Cristina.

Valdez Herrera Erick Alexis.

Valenzuela Hernández Lesli Ayerim.

PROFESORA: Tovar Martinez María Eugenia .

GRUPO: 623.

Práctica 2: Mecanismos respiratorios.

Preguntas generadoras:

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

Los peces, las almejas y las artemias tienen branquias, este mecanismo les permite capturar las moléculas de oxigeno, en el paso de gases en el agua que pasa por la boca en el caso del pez y sale por las celdillas de las branquias. 

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

Las lombrices y los chapulines tienen mecanismos distintos que utilizan para llevar a cabo la respiración, las lombrices respiran de manera cutánea, es decir por la piel, y los chapulines tienen tráqueas y espiráculos por los cuales  entra el oxigeno hasta las células.   

Planteamiento de las hipótesis:

Poder identificar las diferentes formas de respiración que existen en los animales: cutánea, por branquias y por fosas nasales. Además poder visualizar la estructura de cada uno de ellos, du funcionamiento y las características particulares en que se lleva a cabo la respiración.

Introducción:

Los mecanismos respiratorios son superficies o regiones expuestas directamente al medio externo, por donde el oxígeno es difundido al interior del cuerpo hasta llegar a las células y el bióxido de carbono es desechado al exterior. 

La mayoría de los organismos acuáticos obtienen el oxígeno disuelto en agua a través de sus aparatos branquiales, un tipo de mecanismo respiratorio cuya forma permite que el paso del oxígeno aumente hacia los vasos capilares y sea distribuido a través del aparato circulatorio. 

En animales sencillos como protozoos, esponjas y celentéreos, el O₂ disuelto en el agua pasa por difusión a las células y de la misma forma el CO₂ se difunde al agua.

En animales que viven en ambientes húmedos o acuáticos como ciertos anélidos, algunos artrópodos y anfibios (que además tienen pulmones) respiran a través de la piel: es la respiración cutánea.

En este tipo de respiración se necesita que la piel sea fina y permeable a los gases, además de estar continuamente húmeda. 

El saltamontes ilustra el sistema respiratorio de los insectos. En éstos el aire es llevado desde el exterior hasta las células del organismo por un sistema de tubos, de forma que el intercambio de gases ocurre directamente entre las células y el ambiente.

Las orugas también son insectos y cómo tales respiran por medio del sistema de tubos o traqueas, que comunican directamente el medio ambiente con el interior de las células del organismo.

Cada segmento corporal del insecto tiene un par de estos sistemas de conductos aéreos, los cuales, después de ramificarse múltiples veces, llegan lo suficientemente cerca de cada célula para que ocurra el intercambio de gases. Los gases entran y salen de este sistema de tubos impulsados por los movimientos corporales. En la desembocadura de cada tubo con el exterior existe un músculo especial que la abre y cierra. Es un sistema respiratorio eficiente para pequeños organismos, que sería inadecuado para los mayores por que el aire no  llegaría rápidamente a grandes profundidades.

Respiración traqueal: 

Propia de insectos y otros artrópodos terrestres.

Este aparato está formado por una serie de tubos, las tráqueas, producidas por invaginaciones del tegumento, en las que el aire entra a través de unos 

Las tráqueas se van ramificando y disminuyendo de diámetro, hasta que contactan directamente con las células, donde se realiza el intercambio gaseoso por difusión. No necesitan, por tanto, un aparato circulatorio para el transporte de gases.

Respiración branquial: 

Las branquias son características de animales acuáticos, como algunos anélidos, 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.

Hay dos tipos de branquias: externas e internas. Las primeras evolutivamente son más primitivas.

Las branquias internas, están situadas en una cavidad protectora por lo que es necesario un sistema de ventilación de la superficie de intercambio.

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
  

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.

Procedimiento:

¿Por dónde se mueve el agua dentro del pez? 

Primero, tomamos a la mojarra y la lavamos perfectamente para eliminar los residuos. Introducimos uno de nuestros dedos en la boca de la mojarras hasta observar que salía a través de las branquias; con cuidado cortamos la parte superior y agregamos un litro de agua para observar que trayectoria seguía el agua en el pez. Observamos que el agua corría de la boca hacia la parte posterior, pasando por las branquias, por el opérculo y las laminillas de cada arco branquial. Tomamos la navaja y cortamos una de las laminillas para observarla en el microscopio.

Por causa del tiempo no fue posible llegar a observar el charal, pero por lo que vimos en el video se podía identificar su pulso, el cual era muy acelerado. Observación de las branquias en vivo de un molusco.

Tomamos la concha del ostión y con ayuda de la navaja cortamos el mejillón por la parte inferior hasta separarlo de la concha, con mucho cuidado de no romper ninguna zona muscular; siempre humedeciendo logramos una tinción de color azul para ver el aparato respiratorio de la almeja. Al principio no obteníamos resultado, por lo que deducimos que había muerto. Repetimos el experimento pero ahora gracias a un minúsculo pedazo de papel aluminio que colocamos en la cercanía de la boca del ostión, nos dimos cuenta que se dirigía hacia ella, así que cortamos un pedazo  

2ª parte: La obtención del oxígeno a través de la piel y las tráqueas pará verlo bajo el microscopio.

 ¿Por dónde se mueve el aire hacia el interior del chapulín?

El aire es captado por los espiráculos que se cierran y abren constantemente, entonces éste es conducido por las traqueas, las cuales se ramifican en pequeños tubos que son conducidos a cada célula.

¿Qué función tienen las tráqueas en los insectos?

El mecanismo traqueal es el más eficiente, ya que el oxígeno llega de manera directa a cada célula.

B. La piel de los gusanos.

¿Cuál es la relación de obtención del oxígeno con la circulación sanguínea?

De igual manera que el humano, la lombriz necesita capturar el oxígeno e incorporarlo a torrente sanguíneo para que los glóbulos rojos lo lleven a líquido tisular y así entrar a la célula.

Resultados:

Análisis de resultados:

Trasfiere lo ocurrido en las branquias de la Artemia y el molusco con las branquias del pez y generaliza acerca de la obtención de oxígeno del agua por las branquias. Contrasta lo propuesto con lo observado en las estructuras branquiales.

El oxigeno se encuentra disuelto en el agua, y para obtenerlo en este caso 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. 

• Discute en equipo sobre la función de las branquias.

En equipo llegamos a la conclusión de que la función de las branquias como mecanismo respiratorio es el obtener o capturar el oxigeno que requieren peses, artemias etc. Para poder realizar sus reacciones metabólicas.

• Indica las diferencias de las branquias que observaste en los distintos organismos. 

Las branquias del pez y del molusco eran internas, mientras que las branquias de la artemia son externas ya que rodean prácticamente todo su cuerpo.

2ª parte: Obtención de oxígeno a través de la piel y las tráqueas.

• Estructura externa del chapulín haciendo énfasis en la localización de los espiráculos. 

• Tráqueas de quitina y anillos quitinosos. 

• Estructura externa de la lombriz de tierra indicando la localización del vaso dorsal.  

La función de las tráqueas en los insectos es la de capturar y distribuir el oxigeno, esto provoca que los organismos traqueales no necesiten del sistema circulatorio, ya que las tráqueas forman un sistema traqueal, que en otras palabras serian prácticamente tubos que se van ramificando asta llegar a las células directamente, por lo que es innecesario el sistema circulatorio para transportar el oxigeno a las células.

La función de la piel de la lombriz es el capturar el oxigeno, después el oxigeno pasa al suero sanguíneo, posteriormente pasa al liquido tisular y finalmente llega a las células, todo esto por medio de difusiones. En el caso de la lombriz si necesita del sistema circulatorio para que el oxigeno pueda llegar a todas las células de su organismo. 

Eliminación de residuos. Los restos generados en esta práctica deben ser recogidos en una bolsa de plástico y depositarlos directamente en el contenedor de basura del plantel.

Análisis de resultados:

Leslie Valenzuela:

El saltamontes ilustra el sistema respiratorio de los insectos. En
éstos el aire es llevado desde el exterior hasta las células del
organismo por un sistema de tubos, de forma que el intercambio de
gases ocurre directamente entre las células y el ambiente.

Cristina Sosa:

Podemos tomar en cuenta que los mecanismos de los seres vivos para
obtener energía dependen de que tipo de respiración tengan. Por
ejemplo la respiración anaerobia es la vía catabólica para obtener
energía en la que no se requiere la participación de moléculas de
oxigeno. 

Mayte Granados:

Los anfibios, como por ejemplo las ranas y sapos, respiran en el
interior del agua a través de branquias; cuando sufren su metamorfosis
para entrar en la edad adulta, pierden esas branquias y desarrollan
unos pulmones para poder respirar en tierra. 

Ana Rodríguez:

En la respiración branquial el consumo de oxigeno esta relacionado con el
volumen de agua que pasa por las branquias, producido por el movimiento
ventilatorio y porque  el tejido branquial es a menudo lesionado por los
tóxicos contenidos en el agua. 

Diego Kazuo:

La respiración traqueal se da principalmente en los insectos y
artrópodos, se compone por una serie de tubos a traves de los cuales
ingresa aire.
Los tubos se van haciendo cada vez mas pequeños hasta que llegan al
nivel celular, por lo que en este caso no interviene el aparato
circulatorio. 

Alexis Valdez:

Los peces tienen branquias para tomar el
oxígeno disuelto en el agua y así poder respirar. Las
plantas, en cambio,  tienen estomas (aperturas en
la lámina de las hojas), entre los cuales se difunden
los gases, como el CO2
 y el oxígeno. 

Conceptos clave: 

Mecanismos respiratorios: los mecanismos respiratorio son estructuras que tienen los seres vivos para la captura y transporte del oxigeno , el cual debe llegar asta 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 oxigeno , pero en los otros mecanismos si es necesario dicho sistema.

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 (sangre, hemolinfa, etc.) y es transportado a los tejidos, donde las células lo requieren para la respiración celular, proceso que se realiza en orgánulos celulares llamados mitocondrias. Como resultado de la respiración celular se produce CO₂, el cual debe ser eliminado para evitar la intoxicación del medio interno.

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: La quitina es uno de los componentes principales de las paredes celulares de los hongos, del resistente exoesqueleto de los artrópodos(arácnidos, crustáceos, insectos) y algunos otros animales.

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. El término adaptación también se utiliza ocasionalmente como sinónimo de selección natural, aunque la mayoría de los biólogos no está de acuerdo con este uso. Es importante tener presente que las variaciones adaptativas no surgen como respuestas al entorno sino como resultado de la deriva genética

Tráqueas: es un órgano 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.

Bibliografía:

 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, María Eugenia Tovar.

·         http://www.genomasur.com/lecturas/Guia09.htm

·         http://coleccion.educ.ar/coleccion/CD25/datos/respiracion-celular.html