Biologia IV: Informe práctica 2 “Mecanismos respiratorios”

Mecanismos Respiratorios

Integrantes: Del grupo 618

· Díaz Reyes Mariana Guadalupe.

· Medina Rodríguez Alejandra C.

· Morales Soto Alondra.

· Olivares Barón Diana Laura.

· Pasten Espinoza Christian G.

· Real Ramírez Henry.

Preguntas generadoras:

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

2. Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones

Hipótesis:

Creemos que durante ésta práctica observaremos los distintos mecanismos respiratorios (tráqueas, branquias, cutáneo) asimismo identificaremos sus funciones y similitudes entre los distintos mecanismos, haciendo una comparación con el aparato respiratorio.

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.

Introducción:

Los mecanismos respiratorios surgieron con los organismos multicelulares tras la necesidad de transportar 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. La mayoría de los seres acuáticos tienen branquias con las cuales son capaces de transportar 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 como los chapulines que cuentan con espiráculos que son como una cañería de tubos con un mismo principio pero cada uno de los tubos tienen una sola celular por abastecer.

Método:

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.

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:

Discusión de los resultados:

Lo que nosotros concluimos dentro de la práctica de mecanismos respiratorios es que la forma de obtención de oxígeno que se encuentra disuelto en el agua en los peces es por medio de que las branquias que son las encargadas de capturarlo y transportarlo.

También llegamos a la conclusión de que el mejor mecanismo respiratorio son las tráqueas ya que estas no necesitan del sistema circulatorio como ayuda para llegar a las células y brindarles oxígeno, ya que las tráqueas llegan directamente a las células, y esto solo lo tiene este mecanismo respiratorios

Análisis de Resultados:

Transfiere 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.

Discute en equipo sobre la función de las branquias.

R= La función de las branquias es la de permitir la difusión del oxígeno entre el agua del medio que contienen una mayor cantidad de este gas, con el agua de los filamentos que contiene una menor cantidad de oxígeno para posteriormente volver a realizarse la difusión en la sangre.

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

Realiza los siguientes esquemas:

● 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.

Determina la función de las tráqueas en los insectos y la piel en la lombriz, así como su relación con el aparato circulatorio.

R= La función de las tráqueas en los insectos es la de transportar el oxígeno captado en los espiráculos, hacia cada una de las células del cuerpo, esto lo podemos observar al ver que las tráqueas se dividen hasta alcanzar un tamaño microscópico. En el caso de la piel en la lombriz

Replanteamiento de la a las hipótesis

Durante la pràctica pudimos comprobar que todos los animales obtienen el oxígeno que necesitan a través de sus diferentes mecanismos respiratorios; pero algo que los diferencia es que no todos tienen la misma función para captar y distribuir el oxígeno que es tomado del exterior para distribuirlo por a todas las células. Un ejemplo es el caso de los peces y las artemias, pues a través de su mecanismo respiratorio que son las branquias les permite la difusión del oxígeno debajo del agua; otro ejemplo es el de las lombrices, donde la captación del oxígeno es cutánea, pasando al torrente sanguíneo, mientras que en los chapulines existen ramificaciones en sus organismo que les permiten transportar el oxígeno.

Conclusiones:

Hemos concluido que la respiración es a nivel celular, que existen diferentes medios en los animales para respirar, pero el más eficiente es el traqueal, que eso el que realizan animales como el chapulín, ya que cada espiráculo está conectado a una traquea y a la tráquea a cada célula .

Conceptos clave:

Mecanismos respiratorios

El mecanismo de respiración consiste en la habilidad que tiene un individuo para llevar al interior de su cuerpo el aire de la atmósfera y posteriormente sacarlo en forma de CO2. Los factores que afectan a este mecanismo son principalmente el tamaño del organismo y el medio en el que habita.

Adaptaciones

Una adaptación biológica es un proceso fisiológico o rasgo morfológico o del comportamiento de un organismo que ha evolucionado durante un período mediante la selección natural de tal manera que incrementa sus expectativas a largo plazo para reproducirse con éxito

Obtención de oxígeno en la respiración

La obtención del oxígeno cambia dependiendo del organismo que lo haga y el tipo de sistema respiratorio de este. Pero el oxígeno llega a las células gracias a la difusión en 3 de los 4 mecanismos respiratorios.

Respiración traqueal

Es propia de insectos y otros artrópodos terrestres. Presentan una serie de tubos, llamados tráqueas que se abren al exterior por unos orificios que son los estigmas.

Estos tubos se ramifican por todas las partes del cuerpo lo que permite que el intercambio de los gases, oxígeno y dióxido de carbono, se realice directamente en todas las células.

El aire se bombea por los estigmas anteriores, inflando el abdomen. Después, estos se cierran, el abdomen se contrae y el aire sale al exterior por los estigmas posteriores.

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.pero pueden ser fácilmente dañadas por los agentes externos.

Las branquias externas tienen la ventaja de que su simple movimiento moviliza el agua,

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

Respiración cutánea

La respiración cutánea es propia de los anélidos, anfibios (en combinación en estos dos casos con otro tipo de respiración) y de ciertos equinodermos.

En este tipo de respiración hay que distinguir el tegumento corporal, que configura la estructura respiratoria, y la piel, a través de la cual se realiza el intercambio gaseoso, la cual debe ser muy fina, húmeda y estar bien irrigada por el medio interno del animal.

El intercambio gaseoso se realiza a través de la epidermis, siempre y cuando la cutícula externa esté húmeda; algo que se consigue porque están intercaladas entre las células cúbicas del epitelio (de una sola capa), hay células glandulares.

Los animales que respiran por la piel o por tegumento viven en el medio acuático o en lugares muy húmedos, ya que solo en estos ambientes es eficaz. Poseen este tipo de respiración las lombrices de tierra; medusas y anémonas; los sapos y las ranas.

Respiración pulmonar

La respiración pulmonar consiste en extender el diafragma al inhalar y contraerlo al exhalar. Se puede sentir este movimiento al colocar las manos sobre el estómago, se inhala y exhala repetidamente y se siente como se expande y contrae el diafragma.

La respiración no es solamente una actividad de los pulmones. Todo el organismo respira a través del pulmón. Quien captura el oxígeno y quien expulsa el dióxido de carbono es todo el organismo. Sus miles de millones de células consumen oxígeno incansablemente para liberar de los glúcidos (azúcares) la energía necesaria e indispensable para realizar sus actividades.

Branquias

Adaptación típica de la respiración de un medio acuático. En las cuales abundan los vasos sanguíneos donde se da el intercambio de gases, pueden ser desde prolongaciones sencillas de la superficie epitelial, como en algunos gusanos marinos, hasta las intricadas unidades repetitivas cubiertas por complejas estructuras protectoras que se observa en los peces óseos.

Tráquea (artrópodos)

Las tráqueas son los órganos respiratorios de los artrópodos terrestres y de los onicóforos. El conjunto de tráqueas forma el sistema traqueal que es una red de tubos vacíos, progresivamente de menor diámetro (de 0,8 mm a pocos micrómetros), que penetra en los tejidos y aporta oxígeno directamente a las células, sin necesidad de la intervención del aparato circulatorio. Las tráqueas son invaginaciones del tegumento y por tanto están recubiertas por cutícula que se reemplaza con la muda.

Espiráculos (artrópodos)

Los espiráculos son las pequeñas aberturas exteriores de las tráqueas.Se encuentran en los costados del insecto y suelen ser veinte ( 10 pares ), cuatro en el tórax, y dieciséis en el abdomen.

Quitina

La quitina es un carbohidrato que forma parte de las paredes celulares de los hongos, del resistente exoesqueleto de los artrópodos (arácnidos, crustáceos e insectos) y algunos órganos de otros animales.

La quitina es un polisacárido compuesto de unidades de N-acetilglucosamina. Éstas están unidas entre sí con enlaces β-1,4, de la misma forma que las unidades de glucosa componen la celulosa. Así, puede pensarse en la quitina como en celulosa con el grupo hidroxilo de cada monómero reemplazado por un grupo de acetilamina. Esto permite un incremento de los enlaces de hidrógeno con los polímeros adyacentes, dándole al material una mayor resistencia.

Es el segundo polímero natural más abundante después de la celulosa. Es usada como agente floculante para tratamiento de agua, como agente para curar heridas, como espesante y estabilizador en alimentos y medicamentos, como resina de intercambio iónico. Es altamente insoluble en agua y en solventes orgánicos debido a los enlaces de hidrógeno que presenta la molécula. La quitina se vuelve soluble en ácidos inorgánicos diluidos cuando pierde el acetilo del grupo acetilamino, convirtiéndose en quitosana.

La quitina no forma sin embargo parte de las conchas de los moluscos gasterópodos. Éstas están formadas por una combinación de nácar, conquiolina, aragonito y carbonato de calcio.