UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO
COLEGIO DE CIENCIA Y HUMANIDADES
PLANTEL SUR
BIOLOGÍA IV
DRA. MARIA EUGENIA TOVAR
REPORTE 2
FLORES MONTIEL ANGELICA
GRANADOS CAMACHO LUIS ENRIQUE
ÁLVAREZ SANTOYO LUIS JAVIER
628
Mecanismos respiratorios
Preguntas generadoras:
1. Si los peces, almejas y artemias viven en el agua, ¿cómo obtienen el oxígeno?
Las branquias están situadas entre la boca y la faringe, y es por donde el pez toma el oxígeno para la respiración.
2. Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, ¿cómo obtienen el oxígeno?
Las lombrices no tienen sistemas respiratorios y obtienen oxígeno a través de su piel, por difusión. La difusión del oxígeno pasa por toda la superficie de la piel. Una vez dentro del cuerpo, el oxígeno se distribuye por el líquido intercelular a todas las células.
Los chapulines tienen un tipo de respiración traqueal, está formado por una serie de tubos, las tráqueas, por donde el oxigeno pasa pasivamente, y a esto le llamamos difusión.
Planteamiento de las hipótesis:
Los humanos, los animales marinos, los gusanos y los chapulines tienen diferentes mecanismos respiratorios sin embargo todos se encargan de llevar el oxigeno succionado a las células del organismo, en la practica observaremos dichas diferencias de estructuras entre cada uno de los organismos (pez, lombriz y chapulín) y también relacionaremos la función de cada una de sus estructuras.
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 los peces por ejemplo, la disposición de los filamentos branquiales es de tal forma que la sangre es bombeada a través de ellos en dirección opuesta a la del agua que lleva oxígeno. Esta forma de los filamentos permite que la sangre que contiene más oxígeno, contacte con el agua que lleva menos oxígeno. La cantidad de oxígeno en la sangre de cualquier parte del filamento branquial es menor a la concentración de oxígeno del agua que fluye por la cámara branquial, y así por difusión simple, el oxígeno siempre se difunde desde el agua hacia la sangre. Como te podrás dar cuenta, la forma (estructura) de las branquias está en estrecha relación con la entrada y salida de gases en el agua (función), como resultado del proceso evolutivo y adaptativo que ha llevado a los peces a ser el grupo de vertebrados más grande y mejor distribuido en el medio acuático del planeta. Las branquias, son en este sentido, una forma de convergencia evolutiva entre los crustáceos (artemias, camarones), los moluscos (almeja) y muchos otros grupos de animales acuáticos, ya que son estructuras adaptadas para la captura de oxígeno y eliminación del bióxido de carbono y a la ingestión de agua.
En el caso de los organismos terrestres se presentan diferentes mecanismos respiratorios que permiten obtener el oxígeno atmosférico, empleando estructuras complejas como los pulmones, característicos de los animales vertebrados. En los organismos invertebrados en cambio, no existen pulmones pero se presentan otras estructuras por donde el oxígeno es captado del medio, por ejemplo a través de la piel como sucede en las lombrices de tierra, o 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.
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:
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:
1ª parte: Las branquias de algunos organismos acuáticos:
Análisis de resultados:
Se pudo observar que todos los organismos han desarrollado mecanismos de respiración que les sirven para capturar el oxígeno de la atmósfera. Y aunque son diferentes en los organismos todos tienen la misma función, lo único que cambia entre ellos es la complejidad.
También se pudo determinar que la respiración se lleva acabo a nivel celular, porque nos dimos cuenta de que el oxígeno se reparte a todas las células donde se lleva acabo la respiración.
Conceptos clave:
Respiración de organismos acuáticos:
Algunos de los animales que viven en el agua, salen a la superficie para respirar, pero otros pueden usar el oxígeno que está disuelto en el agua. Los organismos de vida más compleja han tenido que desarrollar adaptaciones diversas para respirar; la más común es la de las branquias y un sistema circulatorio con hemoglobina o sustancias similares para transportar oxígeno con eficacia.
Respiración de organismos terrestres:
Al igual que los organismos acuáticos, los terrestres han desarrollado mecanismos que les permitan obtener el oxígeno presente en el aire. los más comunes son los pulmones y las tráqueas.
Branquias:
Son órganos muy vascularizados de los que se valen los seres vivos acuáticos tales como peces y crustáceos para realizar los procesos respiratorios.
Espiráculos:
Los espiráculos son las pequeñas aberturas exteriores de las tráqueas. Los espiráculos se encuentran en los costados del insectos.
Quitina:
La quitina es un polisacárido de larga cadena que sirve como una armadura o pared celular para los hongos y los artrópodos, incluyendo todos los crustáceos.
Adaptaciones:
Se relaciona con la capacidad que presentan los seres vivos para acomodarse dentro de un medio por muy adverso que sea éste.
Tráqueas:
Órgano en forma de pequeño tubo ramificado que forma el aparato respiratorio de la mayoría de los artrópodos terrestres.
Respiración cutánea:
Es la respiración que se realiza a través de la epidermis o Piel. En los Protozoos, la respiración se cumple por ósmosis a través de la delgada citoteca que permite la entrada del Óxígeno disuelto en el agua y la eliminación del CO2. En los Invertebrados Inferiores (Poríferos, Cnidarios, Platelmintos y Anélidos), la respiración es cutánea, ya que el intercambio de gases respiratorios se produce por ósmosis a través de la delgada Epidermis. Las escasas distancias entre la Epidermis y las Células de otros Tejidos u Órganos asegura el transporte de gases sin dificultad.
Replanteamiento de hipótesis:
Como observamos en cada uno de los organismos de la práctica, todos los organismos transportan el oxígeno que pasa ya sea por el mecanismo de las branquias (en el pez), tráqueas (en el chapulin) o piel (en la lombriz), a las células de cada uno de los organismos, cabe mencionar que cada una de sus estructuras son diferentes dependiendo del mecanismo respiratorio que tengan.
Conclusión:
Podemos concluir que en ésta práctica se puede observar claramente la marca de la evolución ya que se aprecian los distintos tipos de mecanismos respiratorios, podemos apreciar cómo en los animales acuáticos la obtención de oxígenos es distinta que en los seres terrestres debido a que ellos utilizan los filamentos branquiales para poder filtrar el agua que está a su alrededor. Además pudimos dejar atrás las ideas previas de que la respiración era solamente la inhalación de oxígeno y exhalación de CO2, ahora nos damos cuenta de cómo funcionan los mecanismos de respiración para llevar el oxígeno a la sangre, etc.
W de Gowin:
Bibliografía:
- Martínez Tovar María Eugenia, Programa de biología III, Año 2010
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