Informe practica 2 Mecanismos Respiratorios

MECANISMOS RESPIRATORIOS

Autores:

1. Laura Bravo Carmona
2. Diana de Jesus Quiroz
3. Guzmán Enríquez Guadalupe

Planteamiento de las hipótesis:

Los peces con ayuda de sus branquias (formados por tejidos capilares finos donde circula la sangre), ahí el oxígeno penetra en éstos a través de ellos, por el  proceso de  ósmosis, mientras que el CO2 se disuelve en el agua.

Los grillos poseen un sistema conformado por tráqueas, estos se abren al exterior y se van ramificando por los tejidos y llegan a todas las células del insecto.

Las lombrices respiran por medio de la pie (cutánea), la humedad juega un papel importante  en su respiración, ya que estos se exponen al oxígeno y vieja por los pequeños vasos sanguíneos que se encuentran debajo de su piel.

En el caso de las almejas, respiran de igual manera por medio de branquias.

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 aumenta 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 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:

1. Describir la estructura externa de un pez óseo.

2. Describir la estructura externa de las branquias de un pez óseo.

3. Relacionar la estructura con la función de las laminillas branquiales.

4. Describir la estructura externa de un chapulín y una lombriz de tierra.

5. Describir la estructura externa de la piel y los espiráculos.

6. 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 microscopioestereoscópico 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:

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? Ingresa mediante la boca y se mueve hasta llegar a las branquias.

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 

¿Cuantos tiene? Tiene 8 en totas, cuatro de cada lado.

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.

El opérculo de los peces se cierra contra su cuerpo, los arcos branquiales en ese momento comienzan a sobresalir en forma lateral, al mismo tiempo que el agua ingresa por la boca. Cuando se cierra la válvula oral, los arcos branquiales se contraen, en ese momento los opérculos se levan y el agua es comprimida contra los filamentos. En este punto ocurre el proceso denominado “flujo contracorriente”, la sangre de las laminillas, la cual fluye en el sentido opuesto del agua que entregan el dióxido de carbono y absorben el oxígeno del agua. El agua qué pasa a través de las branquias pierde el 80% de oxígeno, el cual es recogido por el organismo del pez a través de la sangre.

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? Por difusión.

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? Se bombea el aire por los estigmas interiores, los cuales se cierran, contrayendo el abdomen y el aire sale al exterior por los estigmas posteriores.

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? Capturar y distribuir el oxígeno.

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? La sangre transporta el oxígeno a todos los órganos para ser funcionales.

Indica el recorrido del oxígeno desde el aire hasta el interior de la célula. Las lombrices obtienen el oxígeno a través de la absorción por los vasos sanguíneos, llamados capilares, acto seguido se distribuye a todas las células.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

Los organismos acuáticos tienen un sistema branquial que les ayuda a separar el oxígeno del agua, y es llevado a través de toda la sangre hasta cada una de las células,  en el caso de los moluscos esto además de separar el oxígeno obtiene alimento, ya que tiene branquias más desarrolladas.

Los animales terrestres tienen un sistema pulmonar y traqueal, en este último se dan más en los insectos como el grillo. Este utiliza estructuras llamadas espiráculos para obtener el oxígeno y distribuirlos a través de todas las células. En los animales con sistema pulmonar, se tiene un proceso más largo pero al final lo único que respira en todos los casos presentados son las células.

Conceptos clave:

Mecanismos respiratorios: Son un conjunto de órganos importantes que cumplen con la función de obtener oxígeno y transportarlo a todas las células del cuerpo.

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.

Discusión:

La práctica comenzó cuando Diana De Jesus colocó agua en la tilapia mientras Guadalupe lo sostenía, después de ello, Guadalupe se encargó de cortas las branquias junto con Diana Reyes, al terminar de cortarla las branquias se colocaron en una de Petri mientras Laura tomaba fotografías de cómo estas se veían, Diana De Jesus se encargó de cortar un filamento de las mismas, mientras que Laura preparaba el microscopio.

Diana Reyes llevó a cabo la preparación de los guppys para después ser vistos por el microscopio.

Mientras se realizaba lo antes mencionado, Diana y Guadalupe intentaban abrir la almeja ya que fue un poco difícil por la dureza de ésta, después Laura colocó el azul de metileno cuando se logró abrir.

Guadalupe colocó las lombrices en la caja de Petri para después ser vistas en el microscopio.

Conclusión.

Al término de la práctica se concluye que podemos identificar diferentes estructuras por donde pueden respirar algunas especies, como son la tráquea, las branquias y la piel, así como identificamos que la respiración se lleva acabo de manera celular. 

W de Gowin