Practica #2: Mecanismos respiratorios en los animales

Practica #2: Mecanismos Respiratorios en los animales

CCH SUR      UNAM

Profesora: Dra. Maria Eugenia Tovar Martínez

Preguntas Generadoras:
1. Si los peces, almejas y artemias viven en agua, ¿Cómo obtienen el oxigeno?
2. Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, ¿Cómo obtienen el oxigeno?

Planteamiento de la hipótesis

Introducción:
Los mecanismos respiratorios son superficies o regiones expuestas directamente al medio externo, por donde el O2 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 oxigeno disuelto en agua a través de sus aparatos branquiales, un tipo de mecanismo respiratorio cuya forma permite que el paso del oxigeno aumente hacia lodsd 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 deñl agua que lleva oxigeno. Esta forma de los filamentos permite que la sangre que contiene mas oxigeno, contacte con el agua que lleva menos oxigeno. La cantidad de oxigeno en la sangre de cualquier parte del fiñlamento branquial es menor a la concentración de oxigeno del agua que fluye por la cámara branquial, y asi por difusión simple, el oxigeno siempre se difunde desde el agua hacia la sangre. Como te podras 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 mas 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), losmoluscos (almejas) y muchos otros grupos de animales acuáticos, ya que son estructuras adaptadas para la captura de oxigeno y eliminación del bióxido de carbono y a la ingestión de agua.
En el caso de los organismos terrestres se presentan diferentes mecanismos respiratorios que permiten obtener el oxigeno atmosférico, empleando estructuras complejas como los pulmones, caracteristicos de los animales vertebrados. En los organismos invertebrados en cambio, no existen pulmones pero se presentan otras estructuras por donde el oxigeno 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 traqueas de quitina por donde distribuye el oxigeno directamente a todas las células.

Objetivos:
Describir la estructura externa de un pez oseo.
Describir la estructura externa de las branquias de un pez oseo
Relacionar la estructura con la función de las laminillas branquiales
Describir la estructura externa de un chapulin 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 traqueas

Material:

• Una navaja
• Unas tijeras
• Un desarmador
• Una charola para diseccion
• 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 chapulin y la lombriz de tierra

Material Biologico:

• 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
• Camara digital o celular con cámara

Procedimiento:
1° parte: Las branquias de algunos organismos acuáticos
A. Las branquias de un pez teleósteo.
El camino del oxigeno con su transportador, el agua.
Elabora un dibujo o boceto de todo el pez, esquematiza con atención lacabeza.

Posteriormente abre la boca del pez e introduce tu dedo hasta que atraviese las branquias, ¿Por donde se mueve el agua dentro del pez?

Las branquias. Colocate 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 dibujala con cada una de sus partes

Indica el recorrido del O2 desde el agua hasta el interior de la celula

Corta un filamento branquial y colocalo en un portaobjetos, observalo al microscopio con el objetivo de 10X sin cubreobjetos.

Realiza un esquema poniendo atención a la irrigación sanguínea, ¿Cómo entra el Oxigeno a las branquias?

B. Observación de las branquias en vivo de un pez empleando juveniles de charal
Deposita un juvenil de charal en un porta objetos excavado con agua, coloca el cubreobjetos y observalo 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 cubrobjetos, cuidando de mantenerla humeda 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 asi como la circulación que sucede en el cuerpo de este organismo.

D. Observación de las branquias en vivo de un molusco
Toma una almeja y separa las valvas empleando un desarmador, después coloca al organismoabierto en una charola de dieccion con suficiente agua.
Con el microscopoio de diseccion observa la estructura interna de estos organismos y localiza las branquias. Realiza esquemas de tus observaciones.

Corta un pedazo de papel alumnio y colocalo sobre las branquias del molusco, observa el movimiento del papel e identifica la dirección de la corriente de agua.


2° parte: La obtención del oxigeno a través de la piel y las traqueas.
A. Los espiráculos y lastraqueas.
Coloca el chapulin en una caja de Petri con una torunda de etery espera a que se duerma.
Elabora un esquema del chapulin, apoyate con el microscopio esterescopico para observar por el borde entre la parte dorsal y ventral de los espiráculos. ¿Por donde se mueve el aire hacia el interior del chapulin?
Para la observación de las traqueas de quitina, toma el chapulin por la parte ventral y con el bisturí corta el pliegue que se localiza entre la parte dorsal y la ventral.
Coloca el chapulin sobre unportaobjetos y locaniza las traqueas, notaras unas estructuras blancas brillantes, con la navaja disecalos y colocalos en un cubreobjetos y observalas a 40x, notaras unos anillos quitinosos. Esquematiza las traqueas y el órgano que este junto a estas estructuras. ¿Qué función tienen las traqueas de los insectos

B. La piel de los gusanos
Coloca un gusano en la charola para diseccion 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. Cual es la relación de la obtención del oxigeno con la circulación sanguínea?
Indica el recorrido del oxigeno desde el aire hasta el interior de la celula.

Resultados:
1° parte: Las branquias de algunos organismos acuáticos:
Realiza los siguientes esquemas:

1. Estructura de un pez teleósteo
2. estructura y localización de las branquias
3. 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:
Trasfiere lo ocurrido en las branquias de la artemia y el molusco con las branquias del pez y generaliza acerca de la obtención de oxigeno del agua por las branquias. Contrasta lo propuesto con lo observado en las estructuras branquiales.

• Discute en equipo sobre la función de las branquias
• Indica las diferencias de las branquias que observaste en los distintos organismos

2° parte: Obtención de oxigeno a través de la piel y las traqueas
Realiza los siguientes esquemas:

• Estructura externa del chapulin haciendo énfasis en la localización de los espiráculos.
• Traqueas de quitina y anillos quitinosos.
• Estructura externa de la lombriz de tierra indicando la localización del vaso dorsal.

Determina la función de las traqueas de los insectos y la piel en la lombriz, asi como su relación con el aparato circulatorio

Eliminación de residuos: Los restos generados en esta practica deben ser recogidos en una bolsa de plástico y depositarlos directamente en el contenedor de basura del plantel.

Análisis de resultados: Elabora una V de Gowin sobre la función de los mecanismos respiratorios, considera los aspectos que aprendiste o reafirmaste en la practica.

Replanteamiento de las predicciones de los alumnos:

Conceptos clave: Mecanismos respiratorios, obtención del oxigeno, respiración de organismos acuáticos, respiración de organismos terrestres, branquias, espiráculos, quitina, adaptaciones, traqueas, 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