Preguntas generadoras:
1. Si los peces, almejas y artemias viven en el agua, ¿cómo obtienen el oxígeno?
A través de las branquias, los peces, almejas y artemias son capaces de captar el oxígeno disuelto en el agua
2. Si las lombrices y chapulines no tienen pulmones, ¿cómo obtienen el oxígeno?
Las lombrices llevan a cabo la respiración cutánea, en donde el oxígeno entra al organismo a través de la piel, de ésta pasa al sistema circulatorio y de esta manera se distribuye hacia las demás células.
Los chapulines obtienen el oxígeno gracias tráqueas que se van subdividiendo y haciendo cada vez más pequeñas, de esta manera el oxígeno llega directamente a la célula, sin necesidad de un sistema circulatorio.
Planteamiento de las hipótesis:
Los organismos marinos como son peces, almejas y artemias obtienen el oxígeno disuelto en el agua a través de sus aparatos branquiales, similar a la manera en la que los seres humanos la obtienen del aire.
Los chapulines lo toman por espiráculos que se ramifican como tráqueas por todo su organismo, llendo directamente a las células.
Las lombrices respiran por la piel, la cual está directamente conectada con el sistema circulatorio, de esta manera el oxígeno se distribuye por todas las células.
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, claro, el bióxido de carbono es desechado al exterior.
La respiración no sería posible sin el funcionamiento conjunto de esta serie de estructuras, musculares y nerviosas, que movilizan todo el sistema respiratorio con la finalidad vital de captar oxígeno.
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? A través de 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
¿Cuántos tiene? tiene 4 arcos branquiales
Corta una branquia y dibújala, con cada una de sus partes.
A. Opérculo
B. Branquias
C. Arcos branquiales (en estos se encuentran los filamentos branquiales).
Indica el recorrido del oxígeno desde el agua hasta el interior de la célula.
El oxígeno, disuelto en el agua, es capturado por los arcos branquiales.
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. La dirección de la corriente de agua es hacia el molusco.
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? A través de las traqueas.
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? Transportar el aire por todo el cuerpo hasta otros túbulos menores o traqueolas.
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? Una vez obtenido el oxígeno se va directamente a la circulación sanguínea y esta lo conduce a cada una de las células de la lombriz
Indica el recorrido del oxígeno desde el aire hasta el interior de la célula.
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:
Trasfiere 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.
Su función es la de obtener oxígeno del agua y expulsar dióxido de carbono. Están íntimamente relacionadas con el sistema circulatorio pues por éste medio por el que el oxígeno puede ser transportado hasta las células.
§ Indica las diferencias de las branquias que observaste en los distintos organismos.
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.
Las tráqueas en los insectos sirven para ajustar el intercambio entre el oxígeno hacia las células y el dióxido de carbono al exterior, en función de las necesidades del oxígeno, se reducen las pérdidas por evaporación. El intercambio entre el Oxígeno y el Dióxido de carbono se hace por difusión directa a los tejidos de los insectos.
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