INTERCAMBIO GASEOSO Y EXCRECI

1
INTERCAMBIO GASEOSO Y EXCRECIÓN

• TEMA 7

2
1. LA RESPIRACIÓN EN LOS ANIMALES

• Para llevar a cabo la función de nutrición es
  indispensable el O2, así mismo es necesario
  eliminar el CO2 que se produce en las células.

3
1. LA RESPIRACIÓN EN LOS ANIMALES

• La respiración en los animales comprende
• La ventilación pulmonar proceso mecánico por el
  que el órgano respiratorio toma O2 del medio y
  expulsa CO2.
• Intercambio gaseoso se produce mediante difusión
  entre el órgano respiratorio y la sangre. Por
  ello los órganos respiratorios están muy
  vascularizados y húmedos.
• Respiración celular proceso bioquímico que tiene
  lugar en las células, que reciben de la sangre el
  O2 necesario.

4
1.1. TIPOS DE APARATOS RESPIRATORIOS

• ORGANISMOS SIN APARATO RESPIRATORIO.
• Poríferos y Cnidarios
• No poseen aparato circulatorio y, por tanto,
  intercambian O2 y CO2 directamente del medio.
• B. PIEL Y CUTÍCULAS
• Lombriz, anfibios y algunos moluscos.
• En animales terrestres la piel y cutículas
  respiratorias deben mantenerse húmedas, lo que
  consiguen con secreciones mucosas.

5
1.1. TIPOS DE APARATOS RESPIRATORIOS

• BRANQUIAS
• En animales acuáticos.
• Pueden ser
• Externas similares a plumas. Son poco
  frecuentes en larvas acuáticas de insectos y
  anfibios y anfibios.
• Internas en peces , artrópodos y moluscos
  acuáticos

Larva de tritón pigmeo
6
BRANQUIAS INTERNAS
Arcos branquiales situados entre la cavidad
bucal y los opérculos (cuatro a cada lado). Cada
arco branquial está dividido en cientos de
filamentos branquiales, y éstos se dividen a su
vez en lamelas.
7
El agua baña las branquias fluyendo de manera
unidireccional entrando por la boca y saliendo
por las aberturas laterales
BRANQUIAS INTERNAS
8
BRANQUIAS INTERNAS
Las sangre también fluye de manera
unidireccional, pero lo hace en sentido contrario
a la circulación del agua (Opérculo?Boca). A este
sistema se le llama intercambio a contracorriente.
9
1.1. TIPOS DE APARATOS RESPIRATORIOS

• TRÁQUEAS
• En insectos y arácnidos

SISTEMA TRAQUEAL. Consiste en una serie de tubos,
las tráqueas, que se dividen en tubos más
pequeños  las traqueolas. Las traqueolas están
llenas de un líquido líquido traqueolar, donde
ocurre el intercambio gaseoso. El aire penetra
en el sistema traqueal a través de unos orificios
los espiráculos que actúan a modo de válvulas. La
ventilación pulmonar ocurre gracias a los
movimientos del abdomen y movimientos alares.
10
Diario de la Ciencia
Un equipo de científicos afirma que podrían
existir insectos gigantes, si hubiera más oxígeno
en la atmósfera Un grupo de científicos ha
presentado evidencias de que los insectos
paleozoicos eran sustancialmente más grandes que
los actuales porque tenían un suministro más rico
de oxígeno.
Un artículo científico presentado en octubre de
2006, en la conferencia de fisiología de
Virginia Bay, en Estados Unidos, ha demostrado
que si en nuestra atmósfera hubiese mayores
concentraciones de oxígeno, podrían volver a
existir insectos gigantes como los que poblaron
la Tierra durante el último periodo
Paleozoico. El artículo explica que los insectos
no utilizan sangre para transportar oxígeno,
sino que lo ingresan a través de unos orificios
en sus cuerpos, por los que también expelen
dióxido de carbono. Estos orificios tienen
conexión con unos tubos interconectados y
ramificados, llamados tráqueas, que transportan
el oxígeno a todas las áreas de su cuerpo. En un
insecto de gran tamaño, los tubos traqueales son

muy largos, muy anchos y muy numerosos,
resolviendo las demandas adicionales de oxígeno
de su cuerpo. Sin embargo, los resultados del
estudio han demostrado que el nivel actual de
oxígeno en nuestra atmósfera limita el
crecimiento de los insectos, debido a que el
aumento en
el tamaño traqueal alcanza un punto crítico en
la abertura. Alexander Kaiser, autor principal
del artículo, ha declarado que, hace 300 millones
de años, la concentración de oxígeno en la
atmósfera era un 14 más alta que la actual.
Esto implicaría que los insectos antiguos
necesitaban menores cantidades de aire para
resolver sus demandas de oxígeno y, por tanto,
esta abertura no limitaría el tamaño de los
insectos. El diámetro traqueal podía ser más
angosto y todavía suministrarle suficiente
oxígeno. En consecuencia, en el Paleozoico,
las libélulas tenían hasta 75 centímetros de
envergadura.
11
1.1. TIPOS DE APARATOS RESPIRATORIOS

• LOS PULMONES
• Son cavidades internas muy vascularizadas en las
  que se realizan
• La ventilación pulmonar con la atmósfera
  captación de O2 y expulsión de CO2.
• El intercambio gaseoso con la sangre por
  difusión.
• Hay dos tipos de pulmones
• Pulmones de difusión Lo presentan gasterópodos,
  escorpiones y arañas. La ventilación pulmonar
  ocurre de forma pasiva.
• Pulmones de ventilación En peces pulmonados,
  reptiles, anfibios, aves y mamíferos, en los que
  la ventilación pulmonar consta de dos actos
  inspiración y espiración.

12
E. LOS PULMONES

• E.1. ANFIBIOS Y REPTILES
• Los pulmones de anfibios son dos sacos de paredes
  muy delgadas y elásticas, con pliegues internos
  poco desarrollados.
• Los anfibios completan la respiración pulmonar
  con la respiración a través de la piel.
• El mecanismo de respiración se llama bomba de
  presión.

13
Aparatos respiratorios anfibios
Pulmón con pared lisa
14

• Una curiosidad
• Rana punta de flecha Es el anfibio más venenoso
  de toda la Tierra. Esta rana exuda su veneno es
  tan potente que puede matar, con todo su veneno,
  a 1500 personas. Se llama rana punta de flecha
  porque los nativos mojaban la punta de una flecha
  con su veneno a la hora de cazar para matar al
  animal rápidamente. También es llamada Rana del
  Dardo Dorado.

15
E.1. ANFIBIOS Y REPTILES

• En los reptiles los pulmones son dos sacos con
  una tabicación interna más desarrollada.
  Desembocan en los bronquios, que tienen también
  mayor nº de repliegues.

Pulmón tabicado
16
E.2. AVES
Pulmones
Los bronquios se subdividen en unas estructuras
muy finas llamadas parabronquios, que se
localizan en el interior de la masa pulmonar, en
donde se verifica el intercambio gaseoso con la
sangre. Unas grandes expansiones, los sacos
aéreos fuerzan al aire a circular por los
parabronquios.
Sacos aéreos
El flujo de aire es unidireccional y a
contracorriente con la sangre. EL mecanismo de
respiración se llama BOMBA DE SUBCIÓN la
ventilación pulmonar ocurre por la comprensión de
los sacos aéreos por los músculos de las alas.
17
E.3. MAMÍFEROS
Los pulmones tienen forman cónica y descansan
sobre el diafragma. El aire pasa por fosas
nasales. faringe, laringe, tráquea y bronquios
hasta llegar a los pulmones. El intercambio
gaseoso se realiza en los alveolos pulmonares,
que están envueltos por una tupida red de
capilares.
18
E.3. MAMÍFEROS

• Los movimientos respiratorios llevan el aire
  hasta los alvéolos pulmonares, en los que se
  produce un intercambio de gases con la sangre de
  los capilares. El aire que entra en el alvéolo
  tiene un alto contenido de oxígeno y poco dióxido
  de carbono, al contrario que la sangre que llega
  a los alvéolos. De este modo, el oxígeno del aire
  pasa del alvéolo a la sangre y el dióxido de
  carbono de la sangre pasa al alvéolo, que es
  expulsado en la espiración.

19
La ventilación pulmonar en mamíferos
20
Qué pulmones pertenecen a un fumador?
21
2. EL INTECAMBIO DE GASES EN PLANTAS

• 2.1. Utilización de gases por las plantas.

Considerando la fotosíntesis y la respiración
celular, el balance neto es favorable para la
fotosíntesis las plantas producen más oxígeno
del que consumen y consumen más CO2 del que
producen. Además, las plantas eliminan el exceso
de agua en forma de vapor mediante la
transpiración.
22
2. EL INTECAMBIO DE GASES EN PLANTAS
2.2. Estructuras que llevan a cabo el intercambio

• El CO2 necesario para la formación de compuestos
  orgánicos es absorbido a través de los estomas
  que se encuentran principalmente en la epidermis
  que recubre el envés de las hojas. El dióxido de
  carbono difunde hacia las células donde se va a
  utilizar en la fotosíntesis, y el oxígeno que se
  desprende en dicho proceso también es liberado a
  través de los estomas por el mismo mecanismo de
  difusión simple.

23
2.2. Estructuras que llevan a cabo el
intercambio

• Los estomas están formados por dos células
  estomáticas oclusivas (células guardianas) que
  mediante cambios de turgencia controlan la
  apertura o cierre del orificio del estoma
• Cuando están turgentes se abre
• Cuando están flácidas se cierra controlando así
  la salida y entrada de oxígeno, dióxido de
  carbono y vapor de agua.

24
2.2. Estructuras que llevan a cabo el
intercambio

• La apertura o cierre de los estomas está
  determinado por la concentración de potasio, por
  la luz, por la concentración de dióxido de
  carbono, por la acción de las hormonas, por la
  temperatura y por la humedad del suelo.

25
2.2. Estructuras que llevan a cabo el intercambio

• Lenticelas Son porciones de la peridermis con
  ordenación celular floja, a través de la cuáles
  también se produce el intercambio gaseoso. Pueden
  encontrarse en ramas jóvenes, en raíces y en
  algunos frutos como la manzana.

26
3. LA EXCRECIÓN3.1. Homeostasis y excreción.

• Homeostasis conjunto de mecanismos por los que
  un organismo mantiene constantes las propiedades
  y composición del medio interno. La excreción es
  uno de los mecanismos indispensables de la
  homeostasis.
• Excreción eliminación de las sustancias tóxicas
  o innecesarias generadas por las células.

27
3.1. Homeostasis y excreción.

• La excreción comprende tres procesos
• Excreción de deshechos metabólicos.
• Regulación de la concentración de iones.
• Mantenimiento del balance hídrico.

28
3.2. Productos de excreción animal
29
3.2. Productos de excreción animal
Derivados nitrogenados
Animales amoniotélicos
Animales uricotélicos
Animales ureotélicos
Eliminan amoniaco (NH3), que aunque es muy tóxico
se diluye con rapidez en el agua.
Excretan ácido úrico que se forma en el hígado
a partir de amoniaco y otras sustancias
nitrogenadas.
Eliminan urea, que se forma en el hígado a partir
de restos nitrogenados de aminoácidos y dióxido
de carbono.
Anélidos acuáticos
3.2. Productos de excreción animal
Peces cartilaginosos
Insectos
Moluscos
Aves
Anfibios
Larvas de anfibios
Mamíferos
Reptiles
Peces óseos
30
3.3. Formación del producto de excreción

• En los animales con aparato excretor, la
  formación del producto de excreción (orina)
  abarca tres procesos
• Filtración de la sangre u otros líquidos del
  cuerpo.
• Reabsorción de sustancias útlies.
• Secreción de sustancias de deshecho que se
  incorporan a la orina.

31
3.4. Órganos de excreción en invertebrados

• Cnidarios y esponjas eliminan directamente al
  medio acuoso los residuos del metabolismo.
• Los platelmintos protonefridios.
• Los ánelidos y moluscos metanefridios.
• Los insectos túbulos de Malpighi
• Crustáceos glándulas verdes

32
A. PROTONEFRIDIOS
Los protonefridios están constituídos por una red
de tubos en cuyos extremos se localizan las
células flamígeras
Célula flamígera
Núcleo
Flagelos
Poro excretor
33
B. METANEFRIDIOS
En cada segmento del animal hay una par de
metanefridios, que comienzan por una estructura
en forma de embudo que continúa por una largo y
sinuoso tubo en el segmento siguiente.
Finalmente, el tubo termina en un poro excretor
por el que se vierte la orina. Hay dos poros
excretores por anillo.
Nefridioporo
Metanefridio
34
C. TÚBULOS DE MALPIGHI
Son un conjunto de tubos ciegos conectados al
aparato digestivo. El ácido úrico pasa por
transporte activo desde el celoma hasta el
interior de los túbulos, mientras que el agua
pasa por difusión simple. De los túbulos la orina
en formación pasa al intestino, donde se
reabsorbe agua y precipita el ácido úrico, el
cual se elimina por el ano en forma de deshecho
sólido.
Intestino
Túbulos de Malpighi
Ano
Extremo ciego
35
D. GLANDULAS VERDES

• Aparecen en crustáceos. Se encuentran situadas
  debajo de las antenas. Están formadas por un saco
  que recoge los compuestos tóxicos y un largo tubo
  que termina en la vejiga, que es una zona
  ensanchada donde se acumulan las sustancias
  nitrogenadas, que se expulsan a través del
  nefridioporo.

36
3.5. La excreción en vertebrados.(Mamíferos)
En vertebrados los principales órganos excretores
son los riñones. En mamíferos tienen forma de
habichuela. Por la parte media de su concavidad
penetran las arterias renales y salen las venas
renales y los uréteres. Estos últimos desembocan
en la vejiga, encargada de acumular la orina, que
saldrá al exterior a través de la uretra.
37
A. PARTES DEL RIÑÓN

• En cada riñon distinguimos
• La corteza Presenta un aspecto granuloso a
  simple vista. Está formado por los túbulos
  contorneados y los corpúsculos de las nefronas.
• La médula es la zona más interna del riñón. Está
  formada por unas estructuras piramidales
  denominadas pirámides renales o de Malpighi, de
  aspecto fibroso, que están constituidas por los
  túbulos colectores y las asas de Henle de las
  nefronas.
• Los túbulos colectores desembocan en los
  cálices, y éstos en la pelvis renal.

38
B. LA NEFRONA

• Son las unidades funcionales del riñón.
• Están formadas por un corpúsculo
• renal y un túbulo renal.
• El corpúsculo renal (corpúsculo de Malpighi) se
  compone de una agrupación de capilares denominada
  glomérulo y de la cápsula de Bowman, que forma
  como una copa que rodea al glomérulo.
• El túbulo renal comienza en la cápsula de Bowman
  y en él pueden distinguirse tres zonas túbulo
  contorneado proximal, asa de Henle (en forma de
  U) y túbulo contorneado distal. Éste último
  desemboca en un túbulo colector, común a varias
  nefronas.

39
B. LA NEFRONA
40
C. FORMACIÓN DE LA ORINA

• La formación de la orina comprende tres procesos
• Filtración es un proceso no selectivo por el que
  la mayor parte de los componentes del plasma
  pasan del capilar glomerular a la cápsula de
  Bowman, impulsados por la presión existente en
  los capilares glomerulares.
• Reabsorción la mayoría de las sustancias que se
  han filtrado en el glomérulo son útiles por lo
  que son reabsorbidos por difusión y transporte
  activo y vuelven a la sangre en los capilares
  peritubulares.
• Secreción Las sustancias de desecho que no han
  podido ser filtradas y que quedan por lo tanto en
  la sangre son transportadas activamente desde los
  capilares peritubulares hacia el túbulo renal.

41
(No Transcript)
42
4. LA EXCRECIÓN EN LAS PLANTAS

• El metabolismo de las plantas es mucho menos
  activo y,
• además, las sustancias nitrogenadas son
  recicladas y
• reutilizadas en las planta. No obstante, en las
  plantas se dan las siguientes actividades
  excretoras
• Caída de las hojas
• Producción de aceites esenciales látex, resinas
• Acumulación de algunas sutancias en forma de
  cristales, como el oxalato cálcico.

43
FIN