UNIVERSIDAD NACIONAL AUTNOMA DE MXICO
COLEGIO DE CIENCIAS Y HUMANIDADES
PLANTEL SUR
INFORME: ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 2
MECANISMOS RESPIRATORIOS
ASIGNATURA: BIOLOGA IV
PROFESORA: MARA EUGENIA TOVAR MARTNEZ
Autores:
Avils Ramrez Sthefany
Gonzlez Meja Casandra
Mrquez Alcntara Miguel ngel
Torres Tinajero Israel
Vega Becerra Roberto Jesse
04-febrero-2014
GRUPO: 0618 SEXTO SEMESTRE
INFORME: ACTIVIDAD EXPERIMENTAL 2 MECANISMOS RESPIRATORIOS
PREGUNTAS GENERADORAS
1. Si los peces, almejas y artemias viven en el agua, cmo
obtienen el oxgeno?
El agua del mar tambin es capaz de disolver los gases de la
atmsfera, adems de las sales minerales y otros nutrientes. Las
olas, el viento y las rompientes mezclan el aire con el agua, y por
esta razn el agua llega a disolver hasta 10 mililitros de oxgeno en
cada litro de agua. Esta es la cantidad mxima que el agua es capaz
de absorber de oxgeno, as como una esponja tambin tiene un tope a
partir del cual no es capaz de recoger ms lquido. Los peces
respiran oxgeno y lo extraen del aire que hay disuelto o suspendido
dentro del agua, no del oxgeno que contienen las molculas de
h2o.
1. Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, cmo
obtienen el oxgeno?
Las lombrices respiran de manera cutnea, es decir por la piel, y
los chapulines tienen trqueas y espirculos por los cuales entra el
oxgeno directamente hasta las clulas.
HIPTESIS:
Si los peces, almejas y artemias viven en el agua, cmo obtienen
el oxgeno?
Estos seres vivos obtienen el oxgeno (disuelto en el agua) a
travs de las branquias, mecanismo con la capacidad de permitir que
el oxgeno se dirija primero hacia los vasos capilares y
posteriormente sea distribuido hacia todas las clulas del organismo
con ayuda del sistema circulatorio.
Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, cmo obtienen
el oxgeno?
La obtencin del oxgeno es realizada mediante diversos mecanismos
acordes a las estructuras de cada ser vivo, as por ejemplo: las
lombrices de tierra adquieren el oxgeno a travs de la piel, es
decir de manera cutnea, mientras que los chapulines lo obtienen de
manera traqueal a travs de los espirculos.
INTRODUCCIN
Los mecanismos respiratorios son superficies o regiones
expuestas directamente al medio externo, por donde el oxgeno es
difundido al interior del cuerpo hasta llegar a las clulas y el
bixido de carbono es desechado al exterior
Este proceso ocurre desde los animales unicelulares hasta
aquellos ms especializados, como el hombre. Mientras ms complejo es
el animal, su sistema respiratorio debe cumplir mayores exigencias,
por lo cual este sistema debe adaptarse a cada especie.
En animales sencillos como protozoos, esponjas y celentreos, el
O2 disuelto en el agua pasa por difusin a las clulas y de la misma
forma el CO2 se difunde al agua.
En animales que viven en ambientes hmedos o acuticos como
ciertos anlidos, algunos artrpodos y anfibios (que adems tienen
pulmones) respiran a travs de la piel: es la respiracin cutnea.
En este tipo de respiracin se necesita que la piel sea fina y
permeable a los gases, adems de estar continuamente hmeda.
Respiracin traqueal:
Propia de insectos y otros artrpodos terrestres.
Este aparato est formado por una serie de tubos, las trqueas,
producidas por invaginaciones del tegumento, en las que el aire
entra a travs de unos pequeos orificios de la superficie del
cuerpo, llamados estigmas.
Las trqueas se van ramificando y disminuyendo de dimetro, hasta
que contactan directamente con las clulas, donde se realiza el
intercambio gaseoso por difusin. No necesitan, por tanto, un
aparato circulatorio para el transporte de gases.
Estructuras especializadas
Respiracin branquial:
Las branquias son caractersticas de animales acuticos, como
algunos anlidos, moluscos, crustceos, equinodermos y peces. Los
gases son transportados hasta las clulas 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.
Hay dos tipos de branquias: externas e internas. Las primeras
evolutivamente son ms primitivas.
Las branquias externas tienen la ventaja de que su simple
movimiento moviliza el agua, pero pueden ser fcilmente daadas por
los agentes externos.
Las branquias internas, estn situadas en una cavidad protectora
por lo que es necesario un sistema de ventilacin de la superficie
de intercambio.
La forma de conseguir dicho sistema de ventilacin en los
distintos grupos zoolgicos es muy variado: cilios, sifones,
apndices variados, movimientos contracorriente, etc.
En los peces, cuyas branquias son siempre internas, se da una
asociacin entre stas y una serie de hendiduras, las hendiduras
branquiales.
En los peces ms evolucionados, que son los peces seos, las
branquias estn formadas por unas laminillas muy vascularizadas que
se insertan en el arco branquial y estn tapadas por el oprculo. El
agua penetra por la boca y saldr por el oprculo, en este trayecto,
las branquias toman el O2 disuelto en el agua.
OBJETIVOS
Describir la estructura externa de un pez seo.
Describir la estructura externa de las branquias de un pez
seo.
Relacionar la estructura con la funcin de las laminillas
branquiales.
Describir la estructura externa de un chapuln y una lombriz de
tierra.
Describir la estructura externa de la piel y los espirculos.
Relacionar la estructura con la funcin de la piel, los
espirculos y las trqueas.
MATERIAL Una navaja
Unas tijeras
Un desarmador
Una charola para diseccin
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 chapuln y la
lombriz de tierra.
MATERIAL BIOLGICO
Una tilapia entera, fresca
Juveniles de charal o cualquier otro pez juvenil
Tres artemias
Un ostin o almeja viva (mercado de la Viga).
Tres chapulines
Tres lombrices de tierra
EQUIPO
Microscopio estereoscpico
Microscopio ptico
Cmara digital o celular con cmara.
PROCEDIMIENTO
1 parte: Las branquias de algunos organismos acuticos.
1. Las branquias de un pez telesteo.
El camino del oxgeno con su transportador, el agua.
Elabora un dibujo o boceto de todo el pez, esquematiza con
atencin la cabeza.
Posteriormente abre la boca del pez e introduce tu dedo hasta
que atraviese las branquias, por dnde se mueve el agua dentro del
pez?
Una vez introducida el agua dentro del pez, esta es bombeada
desde la zona bucofarngea hasta una cavidad localizada debajo del
oprculo (aleta de hueso duro que protege y cubre las branquias); a
lo largo de ese recorrido las branquias se encargan de absorber el
oxgeno y de expulsar o liberar el dixido de carbono.
Las branquias.
Colcate los guantes y toma al pez por su parte dorsal, con las
tijeras corta la parte inferior del oprculo de manera que queden
expuestas las branquias.
otro esquema, poniendo atencin a la forma y estructura de los
arcos branquiales Cuntos tiene? Hay aproximadamente entre 5 y 6
arcos branquiales.
Corta una branquia y dibjala, con cada una de sus partes.
Indica el recorrido del oxgeno desde el agua hasta el interior
de la clula.
DE manera sencilla se puede decir que el agua entra por la boca
y posteriormente es bombeada hacia las branquias, rganos encargados
de absorber el oxgeno (inmerso en el agua) y expulsar el dixido de
carbono generado en la respiracin celular del pez.
Una vez obtenido el oxgeno, este es transportado hacia el
sistema circulatorio del pez, el cual se encargara de llevarlo
hacia todas las celular del organismo y especficamente a las
mitocondrias, donde ser llevado a cabo el proceso de la
respiracin.
Corta un filamento branquial y colcalo en un portaobjetos,
obsrvalo al microscopio con el objetivo de 10X sin cubreobjetos.
Realiza un esquema poniendo atencin a la irrigacin sangunea, Cmo
entra el oxgeno a la branquia?
Una vez localizada dentro del organismo, el agua pasa entre los
filamentos branquiales en sentido contrario a como lo hace la
sangre del pez por el interior de los filamentos, lo cual provoca
que el paso de O2 hacia la sangre sea mayor que si la sangre y el
agua circularan en el mismo sentido.
1. Observacin 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 obsrvalo en vivo a 10x, identifica
el ritmo cardiaco y el corazn localizado en la parte ventral de las
branquias.
Al identificar el corazn (que se encuentra en la parte ventral a
las branquias) nos enfocamos en el ritmo cardiaco que este
generaba. El ritmo cardiaco era estable.
1. Observacin de la funcin de las branquias en vivo empleando el
modelo de la Artemia salina.
Coloca una Artemia entre un portaobjetos y un cubreobjetos,
cuidando de mantenerla hmeda todo el tiempo.
Observa esta preparacin en un microscopio compuesto con el
objetivo de 10x, obtn directamente de aqu una fotografa e indica
cada una de las partes de la branquia, posteriormente observa como
es el movimiento de las branquias as como la circulacin que sucede
en el cuerpo de este organismo.
En las artemias pudimos observar con claridad su cuerpo que se
encuentra dividido en cabeza, trax y abdomen. El abdomen consta de
11 segmentos y en cada uno de ellos hay un par de apndices llamados
toracpodos. Estos apndices realizan varias funciones: fungen como
branquias para respirar, como rganos excretores ya que secretan el
exceso de sal al exterior, filtran las partculas del medio y les
permite desplazarse.
1. Observacin de las branquias en vivo de un molusco.
Toma una almeja u ostin y separa las valvas empleando un
desarmador, despus coloca al organismo abierto en una charola de
diseccin con suficiente agua.
Con el microscopio de diseccin observa la estructura interna de
estos organismos y localiza las branquias. Realiza esquemas de tus
observaciones.
Corta un pedazo de papel aluminio y colcalo sobre las branquias
del molusco, observa el movimiento del papel e identifica la
direccin de la corriente de agua.
En la prctica pudimos observar lasbranquias del molusco. Estas
constan de dos placas o lminas formadas de filamentos branquiales
verticales fortalecidos por bastoncillos quitinosos. El agua entra
a travs del sifn excurrente y fluye sobre las branquias, por accin
ciliar pasa a los tubos branquialesque se unen en una cmara supra
branquial. Los nutrientes y el oxgeno son transportados por la
sangre a todas las clulas del cuerpo; el bixido de carbono es
eliminado en el manto y las branquias.
2 parte: La obtencin del oxgeno a travs de la piel y las
trqueas.
A. Los espirculos y las trqueas
Coloca el chapuln en una caja de Petri con una torunda de ter y
espera a que se duerma.
Elabora un esquema del chapuln, apyate con el microscopio
estereoscpico para observar por el borde entre la parte dorsal y
ventral los espirculos.
Por dnde se mueve el aire hacia el interior del chapuln?
El aire entra por el sistema traqueal se distribuye por todos
los tejidos y amedida que va pasando por las cercanas de las
clulas, va cediendo buena parte del oxgeno que contiene y
"recogiendo" el dixido de carbono. Esto ocurre por el proceso
llamado difusin, que consiste en que como en el aire hay ms oxgeno
que en las clulas (ya que stas lo estn consumiendo), este gas pasa
desde las trqueas al interior de las clulas a travs de los poros de
las membranas celulares, hasta que las concentraciones en ambos
lados se igualan.Con el dixido de carbono ocurre lo mismo, aunque
en sentido inverso, ya que las clulas lo estn produciendo en sus
reacciones para obtener energa. As, la concentracin de este gas en
el interior de las clulas es mucho mayor que en el aire, por lo que
pasa hacia las trqueas para igualar su concentracin.
Para la observacin de las trqueas de quitina, toma el chapuln
por la parte ventral y con el bistur corta el pliegue que se
localiza entre la parte dorsal y la ventral.
Coloca el chapuln sobre un portaobjetos y localiza las trqueas,
notars unas estructuras blancas brillantes, con la navaja discalos
y colcalos en un cubreobjetos y obsrvalas a 40x, notars unos
anillos quitinosos. Esquematiza las trqueas, y el rgano que est
junto a estas estructuras
Qu funcin tienen las trqueas en los insectos?
Ingresar el aire como si fuera una simple ventilacin a travs de
las traqueas (pequeos orificios que se encuentran a lo largo del
cuerpo)
El nombre de trqueas procede del latn: trachea significa tubo
hueco, que se llena de aire.
Las trqueas se van ramificando en el interior del animal y se
van haciendo ms finas, de modo que se introducen por todos los
tejidos. De esta manera, llegan a las cercanas de todas las clulas
del insecto.
Las trqueas ms gruesas se abren al exterior del cuerpo por unos
pequeos agujeritos (poros) denominados espirculos.
B. La piel de los gusanos
Coloca un gusano en la charola para diseccin y con el escalpelo
corta desde la parte anterior hasta la posterior. Observa el vaso
dorsal y la circulacin que ocurre en la lombriz de tierra.
Cul es la relacin de la obtencin del oxgeno con la circulacin
sangunea?
El O2 tomado por el Aparato Respiratorio es necesario para
quemar las molculas orgnicas por respiracin celular aerobia que se
cumple tanto en el hialoplasma como en las mitocondrias .El aparato
circulatorio es el encargado de distribuir el O2 y los nutrientes a
todas las partes del cuerpo. A travs de la circulacin menor o
pulmonar la sangre desoxigenada es reoxigenada en los alveolos
pulmonares por intercambio gaseoso, los gases respiratorios entran
y salen por difusin simple.
Indica el recorrido del oxgeno desde el aire hasta el interior
de la clula.
1.-El oxgeno se disuelve en la mucosidad que recubre la
piel.
2.-El oxgeno difunde a travs de la delgada piel.
3.-El oxgeno viaja en la sangre de los capilares.
4.-El oxgeno de la sangre difunde hacia las clulas.
5.- El dixido de carbono producido en las clulas pasa a la
sangre.
RESULTADOS
1 parte: Las branquias de algunos organismos acuticos:
.
Encontramos que aunque hay discrepancias en el lugar donde ese
encuentra las branquias (dependiendo del organismo y su estructura)
estos rganos tienen la misma funcin, la cual consiste en la
absorcin del oxigeno inmerso en el agua.
Anlisis de resultados:
La mayora de los animales acuticos tienen un sistema que les
permite absorber el oxgeno que hay disuelto en el agua (mediante
las branquias, conocidas tambin como agallas).
Las agallas o branquias se encuentran en la parte posterior de
la cabeza. Estn formadas por una serie de lminas superpuestas y
recorridas por vasos sanguneos.
El agua penetra por la boca o por los orificios nasales y
circula entre las branquias, donde la sangre absorbe el oxgeno y lo
distribuye a todo el cuerpo.
2 parte: Obtencin de oxgeno a travs de la piel y las
trqueas.
Respiracin traqueal
Respiracin cutnea
De acuerdo a las observaciones realizadas a lo largo de la
prctica experimental, se menciona que:
En el caso del mecanismo traqueal, el oxgeno se obtiene a travs
de los espirculos.
Las lombrices de tierra adquieren el oxgeno a travs de la piel,
es decir de manera cutnea.
Anlisis de resultados:
Mecanismo traqueal: utiliza un sistema de tubos, llamados
trqueas, abiertas hacia el exterior por espirculos. Las trqueas
conectan las clulas de todo el cuerpo con el aire del exterior del
animal. El sistema respiratorio tiene una estrecha relacin con el
sistema respiratorio el cual se encargara de transportar el oxgeno
hacia todas las clulas.
Mecanismo cutneo: la obtencin del oxgeno se realiza a travs de
la piel, la cual tiene que ser fina, estar hmeda y muy irrigada por
el medio interno del animal.
Eliminacin de residuos. Los restos generados en esta prctica
deben ser recogidos en una bolsa de plstico y depositarlos
directamente en el contenedor de basura del plantel.
Anlisis de resultados. Elabora una V de Gowin sobre la funcin de
los mecanismos respiratorios, considera los aspectos que aprendiste
o reafirmaste en la prctica.
DISCUSIN DE RESULTADOS:
El equipo de trabajo no presento mayor problema en la realizacin
de esta actividad experimental, ya que logro organizarse
adecuadamente.
Obteniendo con ello resultados satisfactorios y muy
enriquecedores para nuestra concepcin del proceso de
respiracin.
REPLANTEAMIENTO DE HIPTESIS:
A partir de los resultados abordados en la prctica se pude decir
que efectivamente las hiptesis son correctas.
CONCLUSIONES
Los organismos obtienen el oxgeno del medio a travs de diversos
mecanismos que van acordes a sus estructuras. Dichos mecanismos
abarcan desde rganos como los pulmones y las branquias hasta
sistemas de tubos denominada trquea y la piel, cada uno de ellos
con caractersticas particulares que les permiten llevar acabo esta
situacin.
Como bien sabemos, la respiracin es un proceso celular (llevado
a cabo por todos los seres vivos); cuya finalidad reside en la
obtencin de energa til para el funcionamiento (sin problemas) de
las clulas.
La respiracin es un proceso que claramente ha de prescindir de
los diversos mecanismos (respiratorios) existentes, pues mientras
estos le proporcionan y transportan el oxgeno a las clulas, estas a
su vez se encargan del verdadero proceso respiratorio.
Fue una prctica que al equipo de trabajo le agrado demasiado,
pues no solamente nos permiti ver las diversas estructuras
exteriores o internas de los organismos sino que adems pudimos
concebir los mecanismos de obtencin de oxgeno.
RELACIONESQue el alumno explique la importancia de los
mecanismos respiratorios. Que el alumno lleve a cabo transferencias
a otros organismos y los relacione con las funciones de las
branquias.
CONCEPTOS CLAVE
Mecanismos respiratorios: El mecanismo de respiracin consiste en
la habilidad que tiene un individuo para llevar a sus pulmones aire
de la atmsfera exterior (inspiracin) y posteriormente exhalar el
aire de los pulmones (espiracin). Los factores que afectan a este
mecanismo son principalmente las vas areas internas
Obtencin de oxgeno: Existen distintos procesos que se utilizan
para prepararlo, utilizando el aire como materia prima se utiliza
la Destilacin Fraccionada del aire lquido, permitiendo separar y
obtener Oxgeno, Nitrgeno , Bixido de Carbono y Gases nobles. El
otro proceso es la Electrlisis del Agua que permite obtener Oxgeno
en cantidades menores pero de mayor pureza. Finalmente tenemos la
descomposicin por el calentamiento de sus compuestos, donde podemos
apreciar que aparte del Oxido de Mercurio donde se puede apreciar
el desprendimiento considerable de oxgeno, el resto de sus
compuestos son tan estables que an por encima de su punto de fusin
no se observa descomposicin.
Respiracin de organismos acuticos: Este proceso se lleva a cabo
por medio de la respiracin, fenmeno en el que, por accin del
oxgeno, se desdobla la materia orgnica dejando libre la energa para
que el organismo la utilice en todas sus funciones, originndose,
adems, bixido de carbono y agua, que se eliminan.
Respiracin de organismos terrestres:
Se llama respiracin externa o ventilacin al proceso mediante el
cual los seres vivos obtienen oxigeno del aire mientras que la
respiracin interna es el proceso de combustin de los nutrientes
mediante el oxgeno que ocurre en las clulas para obtener energa en
las formas ms sencillas el intercambio de los gases O2 y CO2 ocurre
por difusin a travs de la piel pero a medida que aumenta la
complejidad de los seres vivos por la evolucin surge un aparato
respiratorio que intercambia el O2 y el CO2 con el medio interno
del animal el cual a su vez se encarga de transportarlo hasta cada
una de las clulas de ese organismo, estos rganos especiales
difieren de la funcin del medio que rodea al animal acutico o
terrestre. La entrada y la salida de los gases en las clulas ocurre
por un proceso de difusin a favor de la concentracin o presin
parcial de los gases a ambos lados de la superficie de difusin este
proceso es distinto para cada tipo de gas.
Branquias: rgano laminar o filiforme, externo o interno, y de
funcin respiratoria. Su forma y disposicin dentro de la organizacin
anatmica vara segn los grupos: en los crustceos son expansiones
laminares dependientes de los apndices; en los moluscos se ubican
en la cavidad paleal; en los peces y fases larvarias de los
anfibios se relacionan directamente con la regin de la faringe.
Espirculos: Los espirculos son aberturas externas que se
encuentran en algunas especies animales, como insectos, araas y
algunas especies de peces y ballenas. La funcin de los espirculos
est relacionada con la respiracin, ayudando a que el oxgeno llegue
a los rganos internos respiratorios, tales como los pulmones en las
ballenas y la trquea en los insectos. En las especies de
vertebrados, los espirculos se encuentran en la cabeza mientras que
en los invertebrados estos rganos se encuentran en el trax o en el
abdomen.
Quitina: La quitina es un biopolmero sumamente abundante en la
naturaleza pues forma parte del exoesqueleto de los artrpodos (el
grupo animal ms diverso y abundante del planeta, que incluye a los
insectos, crustceos y arcnidos). Tambin puede encontrarse en el
tejido estructural de algunas especies de moluscos, hongos y
microalgas.
Adaptaciones: Una adaptacin es una caracterstica que es comn en
una poblacin porque proporciona una mejora de alguna funcin. Las
adaptaciones estn muy ajustadas a su funcin y se originan por
seleccin natural.
Las adaptaciones pueden tomar muchas formas: un comportamiento
que permite evadirse mejor de los depredadores, una protena que
funciona mejor a la temperatura corporal o un rasgo anatmico que
permite al organismo acceder a un nuevo recurso valioso todo esto
podran ser adaptaciones. Se cree que muchas de las cosas que ms nos
impresionan de la naturaleza son adaptaciones.
Trqueas: Las trqueas son los rganos respiratorios de los
artrpodos terrestres y de los onicforos. El conjunto de trqueas
forma el sistema traqueal que es una red de tubos vacos,
progresivamente de menor dimetro (de 0,8 mm a pocos micrmetros),
que penetra en los tejidos y aporta oxgeno directamente a las
clulas, sin necesidad de la intervencin del aparato circulatorio.
Las trqueas son invaginaciones del tegumento y por tanto estn
recubiertas por cutcula que se reemplaza con la muda (ecdisis). En
la respiracin traqueal el transporte de gases respiratorios es
totalmente independiente del aparato circulatorio por lo que, a
diferencia de los vertebrados, el fluido circulatorio (hemolinfa)
no guarda oxgeno, y se cree que este es uno de los factores que
pueden limitar el tamao mximo de los artrpodos terrestres. Poseen
trqueas los onicforos, arcnidos, miripodos y los insectos.
Respiracin cutnea: Es la que ocurre a travs de la piel. En este
caso, cerca de la piel hay numerosos vasos sanguneos que captan el
oxgeno y eliminan el dixido de carbono. Este tipo de respiracin
requiere una piel fina y permeable a los gases, que ha de estar
constantemente humedecida. La respiracin solo resulta eficaz en
animales que viven en ambientes muy hmedos o acuticos, como los
anlidos. Un caso muy comn es la lombriz de tierra
BIBLIOGRAFA
Programa Bio III, agosto 2010.doc versin 1
Biocuriosidades (s.f) Recuperado el 04 de febrero de 2015 de
http://candidoweb-biocuriosidades.blogspot.mx/2013/09/como-respiran-los-insectos.html
Cnice (s.f) Recuperado el 04 de febrero de 2015 de
http://recursos.cnice.mec.es/biosfera/alumno/1bachillerato/animal/contenidos7.htm
