Biología y Geología 1º Bachillerato

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1 TEMA 14: TRANSPORTE Y EXCRECIÓN EN ANIMALES 1. El transporte de sustancias en los animales 1.0. Introducción Animales sencillos 1.2. Animales más complejos: aparatos circulatorios Componentes Líquido de transporte a. Hidrolinfa b. Hemolinfa c. Sangre d. Linfa Vasos a. Arterias b. Capilares c. Venas Corazón a. Tipos Aparatos circulatorios en invertebrados Conceptos previos Tipos a. Moluscos no cefalópodos b. Artrópodos c. Anélidos d. Moluscos cefalópodos Aparatos circulatorios en vertebrados Conceptos previos Tipos a. Peces b. Anfibios c. Reptiles d. Cocodrilos, aves y mamíferos 1.3. Transporte de gases Oxígeno Dióxido de carbono 1.4. Transporte de nutrientes no gaseosos

2 2. Eliminación de desechos: excreción 2.1. Utilidad del sistema excretor 2.2. Productos de desecho en animales No nitrogenados Nitrogenados 2.3. Sistemas excretores Amoniaco: animales amoniotélicos Ácido úrico: animales uricotélicos Urea: animales ureotélicos Sin estructuras especializadas -Estrictamente no se consideran sistemas excretores. -Las esponjas y celentéreos expulsan los desechos por difusión Con estructuras especializadas Procesos a. Filtración b. Reabsorción c. Secreción Sistemas excretores en invertebrados -Suelen ser estructuras en forma de tubo, abiertos por uno o ambos extremos, que recogen las sustancias de desecho del medio interno y las expulsan al exterior. a. Protonefridios b. Metanefridios c. Glándulas antenales o verdes d. Tubos de Malpighi Sistemas excretores en vertebrados: el riñón -El órgano principal es el riñón, formado por un conjunto de unidades llamadas nefronas. a. Anatomía del riñón b. Anatomía de la nefrona c. Formación de la orina y regulación de su concentración d. Osmorregulación

3 TEMA 14: TRANSPORTE Y EXCRECIÓN EN ANIMALES 1. El transporte de sustancias en los animales 1.0. Introducción. -Doble finalidad: Llevar nutrientes. Retirar desechos. -Los seres unicelulares: No necesitan sistemas de transporte por usar la difusión. -Los seres pluricelulares: Necesitan sistemas de transporte porque: Tienen poca superficie corporal y la difusión es insuficiente. La difusión es lenta para cubrir distancias internas largas. La superficie corporal suele ser impermeable. Poseen: Líquido intracelular. Líquido extracelular (medio interno) con iones y nutrientes y en continuo intercambio con el intracelular. Deben ser capaces de mantener constante la composición y el volumen de su medio interno. A esta capacidad se le llama homeostasis y en ella intervienen: Aparato circulatorio: mantiene las propiedades físicas (presión, distribución, ritmo de flujo) Aparatos respiratorio y excretor: mantienen las propiedades químicas (composición) Ejercicios: Página 326: 2 y 4 Página 307: Animales sencillos -No existen sistemas de transporte especializados (aparatos circulatorios) e intercambian sus sustancias directamente con el medio externo. -El transporte se realiza por: Difusión: en esponjas y celentéreos. Aparato digestivo con ramificaciones: en platelmintos. 1

4 1.2. Animales más complejos: aparatos circulatorios Componentes Líquido de transporte -Compuesto por: agua, sales proteínas, células y pigmentos respiratorios. Líquido de transporte Grupo de animales Composición Pigmentos respiratorios a. Hidrolinfa b. Hemolinfa c. Sangre Hemoglobina. En anélidos además: clorocruorina y hemoeritrina. d. Linfa Plasma: más agua, más urea, más lípidos, pero menos proteínas, que la sangre. Células: linfocitos (ni eritrocitos ni plaquetas) Ejercicio: Página 309: Vasos y sus características (página 312) a. Arterias -Llevan la sangre del corazón a los órganos. -Cuando penetran en los órganos reciben el nombre de arteriolas. b. Capilares -En ellos se produce el intercambio de sustancias. 2

5 c. Venas -Llevan la sangre de nuevo al corazón. -Cuando están dentro de los órganos reciben el nombre de vénulas Corazón -Órgano propulsor formado por tejido muscular especial (miocardio) que se contrae y distiende para impulsar al fluido circulante. a. Tipos y sus características (página 310) Aparatos circulatorios en invertebrados Conceptos previos Según la estructura de la red de vasos conductores, hay dos tipos de sistemas circulatorios. -Abierto: -Los vasos no forman un circuito cerrado. -Los líquidos bombeados por el corazón salen de los vasos a los espacios tisulares y bañan directamente las células y luego son recogidos por otros vasos o por el corazón. -Se da en moluscos no cefalópodos y artrópodos. -Cerrado: -Los líquidos no salen de los vasos (excepto el plasma) -El paso de sustancias se hace por difusión a través de los capilares. -Se da en cefalópodos, anélidos y vertebrados Tipos (páginas 310 y 311) a. Moluscos no cefalópodos -Sistema circulatorio: -Corazón: 3

6 -Recorrido: Aurícula > Ventrículo > Biología y Geología 1º Bachillerato b. Artrópodos -Sistema circulatorio: -Corazón: -Recorrido: Corazón > Arterias > c. Anélidos -Sistema circulatorio: -Corazón: -Vasos: Longitudinales (dorsal y ventral) Laterales (unen el dorsal y ventral en cada anillo, los anteriores funcionan como corazón) -Recorrido: Vaso dorsal > d. Moluscos cefalópodos -Sistema circulatorio: -Corazón tabicado (2 o 4 aurículas, 1 ventrículo) -Corazones accesorios (branquiales) -Recorrido: Aurículas > Ventrículo > Aparatos circulatorios en vertebrados Conceptos previos En todos los vertebrados la circulación es cerrada. Según el número de veces que pasa la sangre por el corazón al dar una vuelta completa, la circulación puede ser: -Simple: -La sangre pasa una vez por el corazón en cada vuelta. -Propia de animales cuyo corazón sólo tiene una aurícula. 4

7 -Doble: -La sangre pasa dos veces por el corazón en cada vuelta. -Propia de animales cuyo corazón tiene dos aurículas y en los que la sangre sigue dos circuitos: -Circulación menor: Corazón > Pulmones > Corazón. -Circulación mayor: Corazón > Resto de órganos > Corazón. Dependiendo de si la sangre oxigenada y sin oxigenar se mezclan o no en el corazón, la circulación puede ser: -Incompleta: -Ambos tipos de sangre se mezclan en el ventrículo. -Completa: -Ambos tipos de sangre no se mezclan Tipos (páginas 313 y 314) a. Peces -Corazón: 1 aurícula y 1 ventrículo. Poseen una cámara accesoria o seno venoso antes de la aurícula. -Circulación: simple. -Recorrido: Aurícula > Ventrículo > Arteria branquial aferente > Branquias > Arteria branquial eferente > Resto del cuerpo > Venas > Seno venoso > Aurícula b. Anfibios -Corazón: -Circulación: -Recorrido: c. Reptiles -Corazón: -Circulación: -Recorrido: como el de los anfibios, pero se mezcla menos la sangre. 5

8 d. Cocodrilos, aves y mamíferos -Corazón: -Circulación: -Recorrido: Aurícula derecha > (Válvula tricúspide) > Ventrículo derecho > Arteria pulmonar > Pulmones > Vena pulmonar > Aurícula izquierda > (Válvula mitral) > Ventrículo izquierdo > Arteria aorta > Resto de órganos > Venas cavas > Aurícula derecha 1.3. Transporte de gases Oxígeno (baja solubilidad en agua) -Animales con poca actividad metabólica: -Disuelto. -Animales con gran actividad metabólica: -Disuelto (mínima parte: 2%) -La mayoría unido a pigmentos respiratorios (98%) -Animales más sencillos: pigmentos disueltos en el fluido circulante. -Animales más evolucionados: pigmentos almacenados dentro de células (mayor concentración de pigmentos) Dióxido de carbono (alta solubilidad en agua) -La mayoría (60% 70%) disuelto en agua (en forma de ión bicarbonato) Tejidos CO 2 + H 2 O H HCO 3 Pulmones -En vertebrados superiores el resto es transportado unido a la hemoglobina sin interferir en la unión con el oxígeno Transporte de nutrientes no gaseosos -La mayoría de los nutrientes: Intestino delgado > capilares sanguíneos (disueltos en el plasma) > vena porta > hígado (metabolizados y almacenados) > capilares > vena suprahepática > vena cava inferior (circulación general) -Agua y sales minerales: Intestino delgado > vasos linfáticos y sanguíneos > células -Grasas: Intestino delgado > capilares linfáticos > circulación sanguínea > almacenarse en los depósitos grasos Ejercicios: Página 316: 8 y 9 6

9 2. Eliminación de desechos: excreción 2.1. Utilidad del sistema excretor -Eliminación de sustancias de desecho de la actividad metabólica celular. -Homeostasis: mantenimiento y regulación de las características del medio interno en cuanto a volumen de líquido, composición, concentración y presión osmótica Productos de desecho en animales No nitrogenados -CO 2 : a través de los órganos respiratorios (tráqueas, branquias, pulmones). -H 2 O: a través de la piel (sudor), orina y respiración (vapor) -Algunas sales: a través de la piel (sudor) y la orina Nitrogenados (de la degradación de aminoácidos o bases nitrogenadas) Excretan: Amoniaco: animales amoniotélicos Amoniaco (sales amónicas) Características del amoniaco y consecuencias: Características de los animales: Muy tóxico: hay que diluirlo con mucha agua y eliminarlo con rapidez. Son acuáticos (invertebrados y muchos peces óseos). Los terrestres lo transforman en ácido úrico y urea. Excretan: Características del ácido úrico y consecuencias: Características de los animales: Ácido úrico: animales uricotélicos Ácido úrico Es insoluble: se expulsa con poca agua (pasta semisólida) lo que permite ahorrar agua. Poco tóxico: se puede almacenar, lo que permite el desarrollo de los ovíparos, que acumulan los desechos en el huevo. Viven en lugares muy secos o son ovíparos (insectos, la mayoría de los reptiles, aves). Excretan: Urea: animales ureotélicos Urea Características de la urea y consecuencias: Características de los animales: Menos tóxica que el amoniaco: requiere menor cantidad de agua para su eliminación Viven en ambientes en los que hay agua pero no abundante: mamíferos, peces cartilaginosos y anfibios Sistemas excretores Sin estructuras especializadas -Estrictamente no se consideran sistemas excretores. -Las esponjas y celentéreos expulsan los desechos por difusión. 7

10 Con estructuras especializadas -En estos la excreción se realiza mediante tres procesos Procesos Biología y Geología 1º Bachillerato a. Filtración Los componentes de los líquidos del cuerpo (excepto células y proteínas de alto peso molecular) pasan por difusión al interior de los tubos excretores (se forma la orina inicial, similar al líquido intersticial) b. Reabsorción -Vuelven a los líquidos corporales gran cantidad de agua y sustancias útiles. -Como se realiza, en muchos casos, mediante transporte activo, se consume energía. c. Secreción -Algunas sustancias (K +, H + ) pasan de los líquidos corporales a los tubos excretores, formándose la orina final Sistemas excretores en invertebrados -Suelen ser estructuras en forma de tubo, abiertos por uno o ambos extremos, que recogen las sustancias de desecho del medio interno y las expulsan al exterior. -Propio de: -Elementos: -Proceso: -Propio de: -Elementos: a. Protonefridios -Platelmintos. -Células flamígeras. -Tubos excretores (ramificados y cerrados por un extremo) -Poros excretores. -Filtración y circulación en los tubos excretores. -Circulación del agua con desechos gracias a las células flamígeras. -Reabsorción en los tubos excretores. -Eliminación por los poros excretores. b. Metanefridios -Proceso: 8

11 -Propio de: -Elementos: -Proceso: Biología y Geología 1º Bachillerato c. Glándulas antenales o verdes -Propio de: -Elementos: -Proceso: d. Tubos de Malpighi Sistemas excretores en vertebrados: el riñón -El órgano principal es el riñón, formado por un conjunto de unidades llamadas nefronas. a. Anatomía del riñón -Cápsula renal -Membrana de tejido conjuntivo fibroso. -Zona cortical (corteza renal) -Aspecto granuloso. -Con prolongaciones hacia el interior (columnas renales) -Zona medular (médula renal) -Aspecto estriado. -Las columnas renales se dividen en sectores (pirámides renales) -Pelvis renal -Recoge la orina. b. Anatomía de la nefrona -Corpúsculo renal (o de Malpighi) -Filtra a presión el plasma. -Partes -Glomérulo de Malpighi -Red capilar apelotonada. -Cápsula de Bowman -Doble pared de células epiteliales que rodean al glomérulo. -Túbulo renal -Se produce la reabsorción y secreción. -Partes -Túbulo contorneado proximal: Sale del corpúsculo. -Asa de Henle -Partes: -Rama descendente. -Rama ascendente. -Está rodeada de capilares. -Túbulo contorneado distal: Desemboca en el conducto colector. 9

12 c.1. c.2. c.3. c.4. Filtración glomerular c. Formación de la orina y regulación de su concentración -Se produce en el glomérulo de Malpighi. -Debido a la presión sanguínea, la cápsula de Bowman recoge: agua, glucosa, sales, aminoácidos, vitaminas, urea, ácido úrico, proteínas de bajo peso molecular. -Se producen hasta 140 litros al día de orina inicial en los humanos. Reabsorción -Se produce por difusión, transporte activo (consume energía) u ósmosis. Secreción c.2.1. Túbulo contorneado proximal (reabsorbe un 80%) -Recoge: agua, glucosa, aminoácidos, Na +, HCO 3 -, vitaminas c.2.2. Asa de Henle (reabsorbe un 5-6%) -Se da un mecanismo de contracorriente entre las dos ramas. -Rama descendente -Sale H 2 O -Entra Na + -Aumenta la concentración del filtrado. -Rama ascendente (impermeable al agua) -Sale Na + -Disminuye la concentración del filtrado. c.2.3. Túbulo contorneado distal (reabsorbe un 5-6%) -Sale H 2 O y varias sales (Na +, Cl -, K + ) c.2.4. Conducto colector (reabsorbe un 5%) -Sale H 2 O por ósmosis (en el exterior hay Na + ) -Paso de sustancias desde la sangre hacia el filtrado. -Sobre todo -H + (regulación del ph) -K + (contracción muscular, impulso nervioso) -Se da en los túbulos contorneados. -Sirve para regular el contenido iónico del medio interno. Regulación de la concentración c.4.1. Vasopresina (hormona antidiurética ADH) -Se produce cuando aumenta la presión osmótica en la sangre debido al aumento de concentración en los líquidos corporales. -Aumenta la permeabilidad al agua de los túbulos colectores y también activa la sensación de sed. -Al reabsorberse más agua la orina se hace más concentrada y al eliminarse menos agua disminuye la presión osmótica en la sangre. c.4.2. Aldosterona -Acelera la secreción de K + 10

13 d. Osmorregulación -Es la regulación de solutos en el medio interno. d.1. d.2. Peces de agua dulce Biología y Geología 1º Bachillerato -Viven en un medio hipotónico. -No beben agua. -Entrada continua de agua por ósmosis y a través de las branquias. -Para eliminar el exceso de agua los riñones reabsorben las sales pero muy poca agua. -Eliminan una orina abundante y diluida (hipotónica) Peces de agua salada -Viven en un medio hipertónico por lo que están expuestos a perder continuamente agua por ósmosis. d.2.1. Peces óseos (teleósteos) -Beben agua salada. -Reabsorben casi toda el agua en los riñones. -Eliminan una orina escasa y concentrada (hipertónica) -Expulsan el exceso de sales por células especializadas de sus branquias. d.2.2. Peces cartilaginosos (elasmobranquios) -Ingieren agua salada junto con el alimento. -El medio interno retiene urea. -Su medio interno es ligeramente hipertónico, casi isotónico, respecto al agua del mar. -Expulsan una orina isotónica. -Eliminan la sal por una glándula de la región posterior del intestino. Ejercicios: Página 320: 10, 11 Página 322: 12 Página 324: 16 Página 327: 26, 31 Página 320: 10 Calamar Animal Eliminación de CO 2 Eliminación de productos nitrogenados Estructuras Productos Escarabajo Lombriz de tierra Medusa Atún Codorniz Caballo 11