Tema 11 aparato respiratorio
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Primera parte del tema 11. Aparato respiratorio. Nivel de 1º de Bachillerato

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Tema 11 aparato respiratorio Tema 11 aparato respiratorio Presentation Transcript

  • La utilización del alimento El aparatorespiratorio Tema 11
  • LA OBTENCIÓN DE ENERGÍA A PARTIR DE LOS ALIMENTOS Para que los nutrientes liberen la energía que contienen es necesario que se degraden. Esta degradación se producen en el catabolismo celular, con oxígeno, producción de energía y sustancias de desecho: agua, dióxido de carbono y residuos nitrogenados. La energía obtenida en estos procesos puede disiparse en forma de calor o almacenarse en forma de ATP (moneda de intercambio energético) hasta que el organismo la necesite
  • Degradación de materia orgánica Se puede realizar de dos formas:Procesos anaerobios Procesos aerobios (sin oxígeno) (con oxígeno) Fermentación Respiración celular Libera poca energía (2 ATP por Libera mucha energía (36 ATP cada molécula de glucosa) por cada molécula de glucosa)
  • UTILIZACIÓN DE LA ENERGÍA EN LOS SERES VIVOS En animales: En vegetales Incorporan sustancias Realizar trabajos nutritivas a partir de las del mecánicos suelo: sales minerales Transmitir el impulso Apertura y cierre de estomas nervioso Transportar sustancias en Transporte de nutrientes el interior Regular la temperatura corporal (Homeotermos)
  • RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LOS ALIMENTOSNo todos los alimentos producen la misma cantidad de energía debido a su diferentecomposición.
  • RENDIMIENTO ENERGÉTICO DE LOS ALIMENTOSLa FAO recomienda una cantidad mínima deenergía (en calorías) que debe tener todapersona para cumplir con sus necesidadesenergéticas.Este aporte energético debe proceder deuna dieta equilibrada No todos los alimentos producen la misma energía: • 1 g glúcidos: 4 Kcal • 1g lípidos: 9 Kcal • 1 g proteínas: 4 Kcal
  • La dieta Mediterránea es una dietasana y equilibrada que además tieneefectos favorables para la salud:• Reduce el colesterol porque los alimentos que la forman contienen pocas grasas saturadas.• Minimiza los problemas cardiovasculares.• Retrasa el envejecimiento por ser rica en antioxidantes que se encuentran en los vegetales, frutas, legumbres, hortalizas y cereales integrales.
  • LA RESPIRACIÓN EN ANIMALES La respiración celular es idéntico en animales y vegetales, e implica un continuo intercambio de gases entre las células y el medio externo, entra oxígeno y sale dióxido de carbono. En los animales, para que se de este intercambio en todas las células es necesario un sistema circulatorio que transporte el oxígeno, y retire el dióxido de carbono. El intercambio de estos gases se produce por medio del sistema respiratorio y a través de la respiración externa.
  • La respiración se divide en tres fases:Respiración Intercambio de Respiraciónfisiológica: gases: celular oConsiste en captar El O2 captado del mitocondrial:oxígeno del exterior exterior difunde en Oxidación dey expulsar dióxido de el líquido interno materia orgánicacarbono. que baña las células utilizando O2 y del animal y el CO2 liberando CO2. sale al medio externo.
  • Respiración fisiológica o ventilación pulmonar Así se llama a la entrada y salida de aire de los pulmones. Consta de dos movimientos respiratorios: inspiración y espiración. INSPIRACIÓN: ESPIRACIÓN: Se produce por contracción del Ocurre lo contrario que en la diafragma (desciende) y de los inspiración: diafragma y losmúsculos que elevan las costillas. músculos de las costillas se Aumento de la capacidad relajan, disminuyendo latorácica y entrada de aire en los capacidad torácica. Esto provoca pulmones. la salida pasiva del aire.
  • Intercambio de gases• Las paredes de los alvéolos pulmonares son muy delgadas y están rodeadas por una red de capilares sanguíneos. Esto permite que se produzca el intercambio de gases entre el aire y la sangre.• En los alvéolos se realiza el intercambio de gases (O2 y CO2) entre el aire que hay en el interior de los alvéolos y la sangre que circula por los capilares sanguíneos.• El intercambio de gases ocurre mediante un proceso físico llamado difusión, que consiste en que las moléculas se desplazan desde donde hay más concentración a donde hay menos.• Cuando la sangre llega a los pulmones tiene un alto contenido en CO2 y muy escaso en O2 .• El O2 pasa por difusión a través de las paredes alveolares y capilares a la sangre. Allí es transportada por la hemoglobina, localizada en los glóbulos rojos, que la llevará hasta las células del cuerpo donde por el mismo proceso de difusión pasará al interior para su posterior uso.
  • • El O2 es transportado en la sangre por una molécula muy conocida, la hemoglobina, de intenso color rojo. En ella hay hierro y es a él al que se une el O2 .• La hemoglobina está dentro de los glóbulos rojos o hematíes. Tiene una peculiaridad: tiene más apetencia por la molécula de monóxido de carbono (tóxico) que por la de O2 .• El CO2 se transporta disuelto en el plasma sanguíneo (la parte líquida de la sangre).• En las células, el intercambio se produce en sentido contrario: el O2 pasa de la sangre a los tejidos y el CO2 pasa de los tejidos a la sangre.• Las células toman el O2 que les lleva la sangre y/o utilizan para quemar los alimentos que han absorbido, lo que se conoce como respiración celular, allí producen la energía que el cuerpo necesita y en especial el calor que mantiene la temperatura del cuerpo humano a unos 37 grados.
  • Mecanismo de intercambioSe denomina difusión y se basa en lasdiferencias de concentración de losgases, CO2 y O2 , (entre la sangre y el aireque entra dentro de los pulmones).Los gases pasan del lugar de masconcentración al de menos concentraciónen este caso, en el aire la concentración deoxígeno es mayor que en los capilares quellegan a los pulmones, por lo tanto el CO2pasa al interior de la sangre.Con el CO2 pasa lo contrario; suconcentración en la sangre es mayor queen el aire de los pulmones y por lo tantosale de la sangre.
  • La sangre que llega a los pulmones tiene unalto contenido en CO2 y muy escaso en O2. ElO2 pasa por difusión a través de las paredesalveolares y capilares a la sangre. Allí estransportada por la hemoglobina, que lallevará hasta las células del cuerpo donde porel mismo proceso de difusión pasará al interiorpara su posterior uso.El mecanismo de intercambio de CO2 es igual,pero en sentido contrario, pasando el CO2 a losalvéolos. El CO2, se transporta disuelto en elplasma sanguíneo y también en parte lotransportan los glóbulos rojos.
  • SUPERFICIES DE INTERCAMBIO Para realizar el intercambio gaseoso es necesario que la estructura implicada cumpla las siguientes condiciones:•Las paredes del órgano donde seproduce el intercambio de gasesdeben ser delgadas (facilita ladifusión).•La superficie debe estar húmeda, yaque el agua facilita la difusión.•La zona adyacente debe estar muyirrigada, es decir, con mucho líquidodel medio interno del animal (sangrehemolinfa…), de forma que los gasespuedan ser captados o expulsadosrápidamente.
  • SISTEMAS RESPIRATIORIOS Animales poco Difusión evolucionados Cutánea Sistemas Traqueal Animales más especializados, evolucionados dependen del tipo de organismo Branquial Pulmonar
  • Animales poco evolucionadosProtozoos, esponjas y celentéreos, el O2 disueltoen el agua pasa por difusión a las células y de lamisma forma el CO2 se difunde al agua. CO2 O2 O2 O2 O2
  • Video sobre los distintos tipos de respiraciónhttp://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=_IWk0_6_hfw
  • RESPIRACIÓN CUTÁNEA Se da en animales que viven en ambientes húmedos o acuáticos como ciertos anélidos, algunos artrópodos y anfibios (que además tienen pulmones).Se necesita que la piel seafina y permeable a los gases,además de estarcontinuamente húmeda.La piel además tienenumerosos capilares pordebajo.En general se da en animalesde pequeño tamaño ynecesidades de oxígenobajas.
  • RESPIRACIÓN TRAQUEAL Propia de insectos y otros artrópodos terrestres. Este aparato está formado por una serie de tubos, las tráqueas, con quitina para no aplastarse, producidas por invaginaciones del tegumento, en las que el aire entra a través de unos pequeños orificios de la superficie del cuerpo, llamados estigmas o espiráculos
  • Las tráqueas se van ramificando ydisminuyendo de diámetro, hasta quecontactan directamente con las células, serealiza el intercambio gaseoso por difusión.Son las traqueolas, sin quitina y llenas delíquido. No necesitan, por tanto, un aparatocirculatorio para el transporte de gases.La renovación o ventilación, se consigue pormovimientos de paredes corporales o de lostubos.Los insectos voladores, que necesitan mayorrenovación, presentan sacos elásticos (sacosaéreos) que se expanden y contraen gracias almovimiento del cuerpo
  • RESPIRACIÓN BRANQUIALLa cantidad de O2 disuelto en el agua es 1% por lo que los organismos acuáticosdeben incrementar la superficie respiratoria para obtener la cantidad de O2necesaria.Las branquias son características de animales acuáticos, como algunosanélidos, moluscos, crustáceos, equinodermos y peces.Son proyecciones de la superficie externa del cuerpo o de la capa interna delintestino hacia el exterior del animal, muy vascularizadas.Están formadas por muchas laminillas con diferentes formas, para facilitar elintercambio de gases y reducir el gasto energético de la ventilación. El agua quebaña las branquias debe circular y renovarse continuamenteHay dos tipos de branquias: externas e internas. Las primeras evolutivamente sonmás primitivas.
  • Branquia externa Son propias de algunos anélidos marinos, crustáceos y larvas de insectos y anfibios. Expansiones externas de la superficie. Principales inconvenientes frente a las internas • Sufren lesiones • Entorpecen locomoción • Obligan a realizar continuos desplazamientos (no tienen mecanismos de ventilación)
  • Branquia interna Son más complejas. La introducción de unas branquias en la cavidad favorece la aparición de un mecanismo de ventilación que permite una mayor protección de superficies respiratorias (son menos vulnerables) y mayor aerodinamismo del cuerpo. Son propias de los peces y además algunos moluscos y crustáceos.
  • Branquia internaLos peces sujetan y extienden lasbranquias mediante arcos branquiales.En tiburones y rayas aparecen cincoarcos (seis en los menos evolucionados)y cuatro arcos en los peces óseos.Una estructura ósea llamada opérculo,protege estos arcos branquiales.El agua circula desde la boca a lashendiduras branquiales, presionada porla lengua y creando una corriente quefavorece el intercambio gaseoso entre labranquia y el agua. Branquias al SEM
  • PECES TELEÓSTEOS. PECES CARTILAGINOSOS Branquias cubiertas por opérculo. Cada branquia formada por El agua penetra por los muchos filamentos con numerosas laminillas branquiales espiráculos y sale a través decinco hendiduras branquiales, a vs. para aumentar la superficie de ambos lados. intercambio. Carece de ventilación y se Los filamentos están cubiertos de mueven de manera continua. numerosos capilares. La ventilación es por el movimiento del opérculo.
  • RESPIRACIÓN PULMONAR • Es el sistema respiratorio más eficaz • Es característico de algunos invertebrados y anfibios, reptiles, aves y mamíferos. • El intercambio de gases se produce en cavidades internas de paredes finas muy vascularizadas: pulmones • Comunicados con exterior a través de las vías respiratorias, que sirven además para humedecer y limpiar el aire que entra.
  • EVOLUCIÓN DEL SISTEMA PULMONAL Circulación pulmonarSuperficie de intercambio Mecanismo de ventilación En los anfibios es En los anfibios, el En aves y pequeña pero va aire es tragado y mamíferos la aumentado hasta empujado a los eficacia llegar a los pulmones gracias respiratoria es mamíferos a la boca, el resto mayor porque de grupos tienen tienen una mecanismos de circulación doble ventilación completa
  • MODELOS DE SISTEMAS PULMONARESAlgunas arañas tienen pulmones enlibro. Se trata de cavidades internascuya pared está muyreplegada, formando láminas muyfinas. ANFIBIOS Son los pulmones más simples. Son sacos sencillos con capilares. Su poca eficiencia hace que necesiten de la respiración cutánea
  • REPTILESLos pulmones disponen de mayor superficie deintercambio, ya que presenta tabiques.A pesar de este aumento, son pocoeficaces, todavía.Las serpientes poseen un único pulmóndesarrollado, para evitar excesiva compresiónen un cuerpo tan estrecho.Las tortugas acuáticas manifiestan zonas deintercambio de gases con el agua en la zonarectal, en el tubo digestivo. Además, poseenmodificaciones en su sistema circulatorio, queles permiten aguantar mucho tiempo bajo elagua sin necesidad de capturar oxígeno de lasuperficie.
  • AVESTienen sacos aéreos, que actúan comoreserva de aire y aumentan la eficiencia de larespiración. Los pulmones reciben el aire delexterior mediante unos tubos ramificados.Además reciben el aporte de oxígeno de lossacos aéreos, que han sido llenados de airecuando el animal ha inspirado. Este tipo de respiración es muy eficaz ya que el animal, al coger el aire, llena los pulmones y los sacos aéreos. Los pulmones se pueden vaciar en la siguiente espiración y volver a llenarse con el aire de los sacos sin necesidad de usar para respirar los músculos del vuelo, que son los mismos que sirven para inspirar. Además, el animal reduce su densidad al llenar su interior de aire.
  • MAMÍFEROSEn mamíferos, los pulmonesmuestran gran desarrollo de susuperficie interna. Una serie detubos ramificados transporta elaire a los sacos alveolares,compuestos por pequeñascámaras, llamadas alveolos, queson los lugares donde se produceel intercambio gaseoso con lasangre.
  • LA RESPIRACIÓN EN VEGETALES No requieren un aparato respiratorio debido a sus características particulares: • Menor necesidad de oxígeno que los animales (tasas de respiración celular más bajas) • Tejidos vivos cercanos al exterior (es más fácil capturar el oxígeno) • Existen muchos espacios entre las células por los cuales pueden pasar los gases. Las estructuras especializadas en el intercambio de gases son los estomas y las lenticelas
  • RELACIÓN ENTRE FOTOSÍNTESIS Y RESPIRACIÓN CELULAR