Mecanismos respiratoriosPreguntas generadoras:1. Si los peces, almejas y artemias viven en el agua, cmo obtienen el oxgeno? Los peces, almejas y artemias cuentan con rganos respiratorios llamados branquias que es un sistema completo de filamentos en los que hay artemias y venas muy finas que les permiten capturar el oxgeno que se encuentra disuelto en el agua, que posteriormente es conducido por la sangre hasta las clulas.

2. Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, cmo obtienen el oxgeno? Las lombrices y los chapulines tienen mecanismos distintos que utilizan para llevar a cabo la captura y transporte del oxgeno para la respiracin, las lombrices respiran de manera cutnea, es decir por la piel, y los chapulines tienen trqueas y espirculos por los cuales entra el oxgeno hasta las clulas.

Planteamiento de las hiptesis:Cmo es que la artemia, los peces y las almejas obtienen oxigeno si estas viven en el agua? y cmo es que respiran la lombriz y el chapuln, si estos no poseen pulmones?

Los organismos acuticos que estudiaremos, en este caso peces, almejas y artemias obtienen el oxgeno que necesitan a travs de sus aparatos branquiales, ya que estas son estructuras adaptadas para la captura de oxgeno y a la ingestin del agua. El oxgeno se difunde desde el agua hacia la sangre para que este sea distribuido por medio del aparato circulatorio a todas las clulas de su cuerpo. Sin embargo los animales terrestres como la lombriz y el chapuln, que no poseen pulmones.En el caso de la lombriz obtiene oxigeno por medio de la respiracin cutnea, es decir, respiran por la piel.En cambio el chapuln posee una estructura llamada espirculos que se encuentran en todo el interior de su organismo formando trqueas de quitina que sirven para distribuir el oxgeno a todas sus clulas de su cuerpo.

IntroduccinLos 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. La mayora de los organismos acuticos obtienen el oxgeno disuelto en agua a travs de sus aparatos branquiales, un tipo de mecanismo respiratorio cuya forma permite que el paso del oxgeno aumente hacia los vasos capilares y sea distribuido a travs del aparato circulatorio. En los peces por ejemplo, la disposicin de los filamentos branquiales es de tal forma que la sangre es bombeada a travs de ellos en direccin opuesta a la del agua que lleva oxgeno. Esta forma de los filamentos permite que la sangre que contiene ms oxgeno, contacte con el agua que lleva menos oxgeno. La cantidad de oxgeno en la sangre de cualquier parte del filamento branquial es menor a la concentracin de oxgeno del agua que fluye por la cmara branquial, y as por difusin simple, el oxgeno siempre se difunde desde el agua hacia la sangre. Como te podrs dar cuenta, la forma (estructura) de las branquias est en estrecha relacin con la entrada y salida de gases en el agua (funcin), como resultado del proceso evolutivo y adaptativo que ha llevado a los peces a ser el grupo de vertebrados ms grande y mejor distribuido en el medio acutico del planeta. Las branquias, son en este sentido, una forma de convergencia evolutiva entre los crustceos (artemias, camarones), los moluscos (almeja) y muchos otros grupos de animales acuticos, ya que son estructuras adaptadas para la captura de oxgeno y eliminacin del bixido de carbono y a la ingestin de agua.En el caso de los organismos terrestres se presentan diferentes mecanismos respiratorios que permiten obtener el oxgeno atmosfrico, empleando estructuras complejas como los pulmones, carctersticos de los animales vertebrados. En los organismos invertebrados en cambio, no existen pulmones pero se presentan otras estructuras por donde el oxgeno es captado del medio, por ejemplo a travs 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 espirculos que se ramifican por todo el interior del organismo formando las trqueas de quitina por donde distribuye el oxgeno directamente a todas las clulas. Objetivos:1. Describir la estructura externa de un pez seo.1. Describir la estructura externa de las branquias de un pez seo.1. Relacionar la estructura con la funcin de las laminillas branquiales.1. Describir la estructura externa de un chapuln y una lombriz de tierra.1. Describir la estructura externa de la piel y los espirculos.1. Relacionar la estructura con la funcin de la piel, los espirculos y las trqueas.Material:Una navajaUnas tijerasUn desarmadorUna charola para diseccinGuantes de cirujano3 portaobjetos3 cubreobjetos1 pedazo de papel aluminioFotocopias 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, frescaJuveniles de charal o cualquier otro pez juvenilTres artemiasUn ostin o almeja viva (mercado de la Viga).Tres chapulinesTres lombrices de tierraEquipo: Microscopio estereoscpicoMicroscopio 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? Las branquias estn constituidas por estructurasfiliformes denominadas filamentos branquiales. Cada uno de estos filamentos contienen capilares, que permiten una gran superficie para el intercambio deoxgenoydixido de carbono. Este intercambio se produce cuando el pez aspira agua, que pasa a travs de las branquias

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. Elabora otro esquema, poniendo atencin a la forma y estructura de los arcos branquiales Cuntos tiene?

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.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?El agua entra a travez de la boca, pasa por las hileras de filamentos branquiales, y a su vez estn ntimamente relacionadas con el aparato circulatorio que llega hasta ellas desde el cuerpo transportando CO2y vuelve al cuerpo desde ellas cargado de O2, llevandolo a las celulas. 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.

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?Mediante el agua, el operculo es una pieza dura que cubre y protege a las branquias abriendose cuando la boca se cierra, facilita el intercambio de gases en las branquias porque elagua fluye con menor presion1. 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.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. 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. 2 parte: La obtencin del oxgeno a travs de la piel y las trqueas.1. Los espirculos y las traqueas. 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?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 traqueas en los insectos?Las trqueas ms gruesas se abren al exterior del cuerpo por unos pequeos agujeritos (poros) denominados espirculos, que suelen estar a ambos lados del trax y el abdomen, en un nmero que suele estar entre 6 y 10 pares en buena parte de los insectos adultos.

Estos espirculos o poros respiratorios estn protegidos en la mayora de los insectos por unos minsculos pelos, cuya funcin es impedir la entrada de partculas de polvo y microorganismos (algo similar a la funcin de los pelos en nuestra nariz).1. 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?Indica el recorrido del oxgeno desde el aire hasta el interior de la clula.Resultados:1 parte: Las branquias de algunos organismos acuticos:Realiza los siguientes esquemas: Estructura general de un pez telesteo, estructura y localizacin de las branquias, estructura de un filamento branquial. Discute con tus compaeros sobre la funcin y estructura de las branquias en la Artemia y el ostin. Comparen estos resultados con los observados en la estructura y funcin de las branquias en los peces. Anlisis de resultados:

El aparato respiratorio de los peces mandibulados consiste en una serie de hendiduras branquiales que comunican la faringe con las cmaras branquiales situadas a ambos lados de la cabeza. Estas cmaras se comunican con el agua exterior, pero pueden estar cubiertas por una serie de huesos llamados conjuntamente oprculos. En el interior de la cmara y las hendiduras branquiales estn las branquias, que adoptan la forma de delgadas lminas o filamentos a travs de los cuales circula la sangre. Cuando el pez absorbe agua y la expulsa a travs de las branquias, el oxgeno disuelto en ella atraviesa la delgada membrana de las branquias y se disuelve en la sangre, mientras el dixido de carbono sale de sta y se disuelve en el agua.

En la prctica pudimos observar lasbranquias que tena la almeja, que consta de dos placas o lminas formada 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. El ventrculo expulsa la sangre a travs de la aorta anterior y la recibe a travs de la aorta posterior. Los nutrientes y el oxigeno son transportados por la sangre a todas las clulas del cuerpo; el bixido de carbono es eliminado en el manto y las branquias.

Los chapulines al igual que los dems artrpodos, susistema sanguneo es abierto sin capilares ni venas. Los espirculos comunican con un sistema de tubos areos elsticos ectodrmicos, o trqueas, est formada por una capa simple de clulas y una capa de cutcula que se engruesa para formar anillos espirales que impiden el colapso de la trquea.Se ramifican por todas las partes del cuerpo,las ramas ms finas, o traque olas, llevan el oxigeno a las clulas. Las traque olas ms finas contienen un liquido en el cual se disuelve el oxigeno antes de llegar a las clulas de los tejidos.

La lombriz lleva a cabo la respiracin cutnea, por lo cual su piel es rica en vascularizacin para poder repartir Oxgenoa todas las clulas. Su aparato circulatorio est formado por un vaso sanguneo dorsal prominente y cuando menos cuatro vasos sanguneos ventrales. La lombriz est constituida de diversos corazones.

En las artemias pudimos observar claramente su cuerpo, esta dividido en cabeza, trax y abdomen. El abdomen consta de once segmentos y en cada uno de ellos presenta un par de apndices llamados toracpodos. Estos apndices cumplen varias funciones: actan como branquias para respirar, como rganos excretores ya que segregan el exceso de sal al exterior, filtran las partculas del medio y les permite desplazarse.

El sistema circulatorio de la mayora de los peces es sencillo; est formado por un corazn con dos cmaras que impulsa la sangre hacia adelante, en direccin a las branquias, desde stas hacia la cabeza, y desde aqu al resto del cuerpo a travs de una gran arteria situada debajo de la espina dorsal. El ritmo circulatorio es inferior en los peces que en otros vertebrados

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.

Qu?Analizamos la estructura externa e interna de diversos organismos, enfocndonos en su mecanismos respiratorios.

Para qu?Para poder comprender y conocer la gran variedad de mecanismos de respiracin en los seres vivos como: traqueal, branquias, cutneo.

Cmo?Diseccionamos y observamos con el microscopio ptico y el de diseccin los diferentes mecanismos respiratorios como cutneo y branquial

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

Pudimos conocer que los distintos mecanismos respiratorios: el pulmonar, branquial, traqueal y cutneo. Todos lo aerobio respiran de la misma manera, lo nico que cambia es el mecanismo de captura del oxgeno.La hiptesis planteada esta correcta sin embargo es importante recordar que existen diferentes tipos de mecanismos: cutneo, pulmonar, branquial y traqueal, y que estos llevaran de forma similar mas no igual su funcin (captura de O2, a partir del aire).

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 y posteriormente exhalar el aire de los pulmones

Obtencin de oxigeno Es la captura de oxgeno, que se encuentra presente en la atmosfera , puede necesitar la ayuda de mecanismos respiratorios , dependiendo de la cantidad de clulas que tenga el organismo

Respiracin de organismos acuticosLa respiracin branquial es la forma ms adaptada a la vida acutica. la superficie respiratoria est formada por las branquias , el sistema branquial , la superficie respiratoria esta vascular izada , que aumenta la eficacia del proceso de captacin , como la circulacin de la sangre por los capilares de los filamentos branquiales en direccin contraria a la circulacin del agua los animales

Respiracin de organismos terrestres La mayora de los animales terrestres respiran mediante pulmones, que son cavidades internas en las que se encuentra la superficie respiratoria.

Espirculos Son las aberturas externas del mecanismo respiratorio de los artrpodos terrestres, que comunican con la trquea.

Branquias Las branquias o agallas son los rganos respiratorios de numerosos animales acuticos, mediante los cuales se extrae el oxgeno (O2) disuelto en el agua y transfiere el dixido de carbono (CO2) al medio.

QuitinaEs un polisacrido de color blanco, insoluble en el agua, que se encuentra en los esqueletos de los artrpodos

AdaptacionesEs el proceso por el cual un animal o vegetal se acomoda al medio ambiente y sus cambios.

TrqueasEs el tubo que conecta la nariz y la boca con los bronquios y los pulmones.

Respiracin CutneaEs la captacin del oxgeno a travs de la piel, esta respiracin es complemento de los dems organismo a excepcin de los artrpodos, ya que tienen exoesqueleto que se lo impide.

Relaciones. Que 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.