Práctica 2
“Mecanismos respiratorios”
Integrantes:
Sebastián Montes de oca
Lucero García Reyes
Alfredo Saucedo Cruz
Martínez Romero Yaopamitl
Vázquez Xolalpa Ivon Sac-Nite
Profesora: María Eugenia Tovar
Grupo 628
Preguntas generadoras:
1. Si los peces, almejas y artemias viven en el agua, ¿cómo obtienen el oxígeno?
Los peces y la mayor parte de organismos acuáticos tienen la capacidad procesar el oxígeno disuelto en el agua.
El agua, o H2O, está compuesta de hidrógeno y oxígeno. Sin embargo, los peces no pueden separar estos elementos químicamente. Afortunadamente, los lagos y océanos también poseen oxígeno que se disuelve cuando el aire se mezcla con el agua. Cada vez que el agua se agita, por olas o corrientes de agua, se mezcla algo de oxígeno. Este proceso se llama "aireación".
La mayor parte de los organismos acuáticos cuentan con especializaciones como las branquias con infinidad de capilares. El oxígeno del agua en contacto con estos finos capilares, penetra en ellos a través de un proceso de ósmosis, a la vez que el Co2 se elimina disolviéndose en el agua
2. Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, ¿cómo obtienen el oxígeno?
Se conoce que las lombrices usan el mecanismo cutáneo para obtener oxígeno encontrado en el aire, ya que son invertebrados no pueden tener pulmones, por otro lado, los insectos tienen una mejor respiración como los chapulines que cuentan con un mecanismo llamado “exoesqueleto” que les impide respirar u obtener oxígeno de manera cutánea o pulmonar así que estos utilizan el mecanismo traqueal, el recorrido del oxígeno inicia 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.
Planteamiento de las hipótesis:
En esta práctica lograremos identificar las estructuras o especializaciones de los organismos con los que trabajaremos, en el caso de los peces, artemias y almejas lograremos observar las branquias y compararlas con los esquemas vistos en los libros.
En lo que respecta a los chapulines y las lombrices lograremos identificar dichas especializaciones y compararlas con los libros, aunque de alguna manera podremos ver especialmente en el caso del chapulín la estructura denominada “exoesqueleto” ya que para él es una forma de protección, en cuanto a su estructura respiratoria tal vez podamos observar los espiráculos a través del microscopio
Introducción
La respiración no es un proceso exclusivo de los seres humanos, ni mucho menos nuestros mecanismos de respiración son mejores a otros, sino diferentes ya que gracias a las múltiples adaptaciones de la naturaleza, coexisten con nosotros algunos organismos que poseen mecanismos de respiración más eficientes que el pulmonar.
En esta práctica se estudiarán algunos de los mecanismos de respiración de otros animales, como: la respiración por branquias en el caso de peces, por tráqueas en el caso de los insectos, o de manera cutánea en el caso de las lombrices de tierra, para poder comprender desde la composición hasta la función que ocupa cada uno de los órganos que los componen y observar al mismos tiempo su participación durante la respiración; analizaremos de nuevo el concepto de respiración para concluir que la respiración no solo se lleva a cabo a nivel macroscópico sino a niveles celulares.
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?
R= El agua de las branquias del pez desde la cavidad bucal hacia la opercular.
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?
R= Tiene cuatro arcos branquiales
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?
R= cuando el pez abre la boca permite que el agua (en conjunto con el oxígeno disuelto en ella) entre, para después pasar por los arcos branquiales que están compuestos por celdas y estas tienen vasos sanguíneos y opérculos que aprovechan el oxígeno mientras que el agua sale por las branquias
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.
R= no pudimos ver el corazón del pez, debido a que se empleó un pez guppy en vez de un juvenil de charal, por otro lado este se movía constantemente, lo que solo permitió observar el movimiento 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 tráqueas.
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? R= el aire entra a través de los espiráculos después pasa a los sacos llenos de aire, a partir de estos sacos, las tráqueas se ramifican en tubos pequeños, los cuales están en contacto directo con las células.
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 diséctalos y colócalos en un cubreobjetos y observalas 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?
R= Las tráqueas son pequeños tubos que permiten la conducción del oxígeno por todas las estructuras del organismo para que las células lo aprovechen a través de la difusión. Algo que cabe mencionar es que esta es el mecanismo de respiración más eficiente, debido a que a través de dichas tráqueas el oxígeno llega de forma directa a las células
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?
R= La relación entre estos dos factores es que el oxígeno viaja por la circulación sanguínea para llegar a todos los órganos que forman parte de nuestro organismos, donde las células que componen a cada uno de ellos permiten el paso del oxígeno al interior de las ellas, buscando obtener energía en forma de moléculas de ATP.
Resultados:
1ª parte: Las branquias de algunos organismos acuáticos:
Realiza los siguientes esquemas:
Estructura general de un pez teleósteo, estructura y localización de las branquias, estructura de un filamento branquial.
Discute con tus compañeros sobre la función y estructura de las branquias en la Artemia y el ostión. Comparen estos resultados con los observados en la estructura y función de las branquias en los peces.
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.
La branquias tienen estructuras comparables a un cepillo de cerdas, que contienen filamentos delgados, en los cuales se transmite el oxígeno al sistema circulatorio a través de lo vasos sanguíneos.
§ Indica las diferencias de las branquias que observaste en los distintos organismos.
en el caso de el pescado al tener la oportunidad de disectarlo logramos observar las estructuras que se asemejan a un cepillo de cerda, sin embargo al hacer la observación de guppy en vivo solo pudimos observar el movimiento de los laterales de las branquias que jalaban y expulsaban el agua, lo cual fue más fácil, de observar debido a que había partículas en el agua con las cuales identificamos el movimiento.
Las branquias de las almejas son en forma de láminas, las cuales les sirven para filtrar partículas alimenticias del agua que manto absorbe, aprovecha y expulsa.
2ª parte: Obtención de oxígeno a través de la piel y las tráqueas.
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 traqueas en los insectos y la piel en la lombriz, así como su relación con el aparato circulatorio.
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:
Elabora una W de Gowin sobre la función de los mecanismos respiratorios, considera los aspectos que aprendiste o reafirmarse en la práctica.
Replanteamiento de la hipótesis:
Al realizar la práctica vimos distintos casos de diferentes animales, en el caso de los peces, artemias y almejas respiraban a través de las branquias. En lo que respecta a los chapulines y las lombrices logramos identificar las especializaciones visibles y las comparamos con esquemas de libros, en el chapulín inferimos que tienen una mayor evolución y por lo tanto tienen una mayor eficiencia en su mecanismo de respiración estos cuentan con la estructura denominada “exoesqueleto” que sirve de protección, su estructura cuenta con espiráculos que vimos a través del microscopio y en la lombriz vimos que su respiración es a través de la piel.
Discusión:
Al realizar la práctica identificamos y observamos los diferentes mecanismos que existen para la respiración de los animales vertebrados e invertebrados de igual forma inferimos que la respiración es a nivel celular y no a nivel de los mecanismos. Nos dimos cuenta que los animales con el mecanismo de respiración traqueal es el más eficiente que existe. También descubrimos que los animales marinos no destruyen la molécula de agua sino respiran el oxígeno diluido que hay en el agua, por lo que vimos al realizar la práctica fue algo maravilloso y único, comprendimos que cada ser vivo tiene algo único y especial ya que tuvo su propia historia evolutiva y esto es lo que a cada ser vivo sea como es.
Conclusión:
En conclusión podemos decir que hemos identificado los diferentes mecanismos de respiración en los animales y nos hemos quitado de la cabeza la idea errónea de que el mecanismo respiratorio pulmonar (que nosotros como humanos tenemos) es el más eficiente, y en su lugar podemos llenar esa duda con saber que el mejor mecanismo de respiración es aquel que se lleva a cabo a través de los conductos denominados “branquias”, debido a que estas transportan el oxígeno necesitado directamente a las células lo cual a su vez permite hacer una compensación del gasto de energía en las actividades hechas por los insectos (en su mayor parte el vuelo)
Conceptos clave: Mecanismos respiratorios, obtención de oxígeno, respiración de organismos acuáticos, respiración de organismos terrestres, branquias, espiráculos, quitina, adaptaciones, tráqueas, respiración cutánea.
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.
Bibliografía:
- Dra. Tovar M. Programa de Biología III: La respiración: Mecanismos de respiracion (28 de Enero del 2017) http://www.Dropbox.com
- W. Hill Richard, A. Wyse Gordon, Anderson Margaret . (2006). Fisiología animal. : Ed. Médica Panamericana
