CIRCULACIÓN ANIMAL CIRCULACIÓN ANIMAL Y VEGETALY VEGETAL

Prof. Alfredo Ayón Villegas CTA

2do. de Secundaria

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La circulación es una función vital para la vida de los seres vivos (plantas y animales) así por ejemplo en el hombre se realiza la circulación de la sangre que es bombeada por el corazón y recorre un trayecto complejo que se establece a través de las cavidades derechas del corazón, desde donde pasa a los pulmones (aquí capta el oxígeno), y a continuación, regresa a las cavidades izquierdas del corazón. Desde aquí es bombeada en la arteria principal, la aorta, que se ramifica en arterias cada vez menores, hasta que alcanza las arteriolas, las ramas más pequeñas y luego pasa a los vasos capilares en donde la sangre cede el oxígeno y sus nutrientes a los tejidos y capta el dióxido de carbono y otros productos de degradación del metabolismo.En las plantas se realiza la circulación de la savia bruta y la sabia elaborada.Circulación sanguínea

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INTRODUCCIÓN

APARATO CIRCULATORIO DE LOS ANIMALE

S

TIPOS DE SISTEMAS CIRCULATORIOS

CIRCULACIÓN VEGETAL

TEJIDOS CONDUCTORES VEGETALES

FORMACIÓN DEL FLOEMA

FORMACIÓN DEL XILEMA

TEORÍA DE LA TRANSPIRACIÓN VEGETAL

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Introducción• El aparato circulatorio permite transportar los nutrientes que se absorben del tubo

digestivo hacia todas las células del cuerpo de los animales. Existen aparatos circulatorios simples como la circulación abierta, es decir, utilizan el celoma para distribuir sus nutrientes. También hay aparatos circulatorios complejos con circulación cerrada, no usan el celoma, sino vasos muy finos (arteriolas) para distribuir los nutrientes a cada célula. Es importante destacar que el desarrollo del aparato circulatorio se realizó en la cavidad interna de los animales (celomados) y así pudo distribuirse por todo el cuerpo y cumplir su papel eficientemente. Que es nutrir a las células.

• Pero, en animales acelomados, pseudocelomados no hay aparato circulatorio porque les falta cavidad interna (celoma formado por el mesodermo).

• La distribución de nutrientes es por simple difusión. El principal tejido embrionario en originar vasos y corazón es el mesodermo, presente. En animales triploblásticos celomados.

• Además del reparto de nutrientes, el aparato circulatorio también permite la eliminación de desechos metabólicos (de las células), pues transporta los desechos hacia los órganos excretores, y luego éstos lo eliminan fuera del cuerpo, conservando el medio interno sus valores constantes agua, oxigeno, pH, etc. (homeostasis).

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APARATO CIRCULATORIO EN LOS ANIMALES

Los sistemas Circulatorios están formados por un conjunto de tejidos y órganos encargados de impulsar los líquidos hacia todos los tejidos y órganos del animal.•ANIMALES SIN SISTEMA CIRCULATORIO (Circulación No Sistémica) Los poríferos, celentéreos, platelmintos y nemátodos carecen de corazón, arterias, venas, capilares y fluido circulatorio. La circulación se da entre células o Intercelular.•ANIMALES CON SISTEMA CIRCULATORIO (Circulación Sistémica)

– Corazón. Formado por tejido muscular. Pueden ser miogénico o neurogénico. – Fluido. Medio circundante constituido por agua, sales, proteínas, células en

suspensión y pigmentos respiratorios. En los invertebrados se denomina hemolinfa, en vertebrados sangre.

– Vasos conductores. Responsables de la condición del fluido corporal, por ejemplo existen arterias, venas y capilares.

•PIGMENTOS DE TRANSPORTE DE GASES.Se encuentra en el fluido circulatorio, a veces en el líquido extracelular y otras

veces en el medio intracelular de células especializadas. Los pigmentos para el transporte de O2 y CO2 más importantes son la hemocianina y la hemoglobina.

– Hemocianina. Proteína conjugada que presenta cobre, es de color azul. Típico en moluscos y en la mayoría de artrópodos.

– Hemoglobina. Proteína conjugada que contiene hierro, es de color rojo. Presente en anélidos y vertebrados.

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TIPOS DE SISTEMA CIRCULATORIO

– Sistema Circulatorio Abierto o Lagunar. • El fluido se transporta por vasos abiertos, llegando a salir a las lagunas

tisulares, que constituyen el hemocele, bañando los órganos internos.• Organismos que presentan circulación abierta:• Moluscos (en caracol), presentan un corazón con aurícula y ventrículo, con

numerosos vasos. La hemolinfa fluye a través de lagunas tisulares. • Artrópodos, tienen un corazón tubular situado en posición dorsal, el cual

presenta orificios laterales llamados ostiolos. La hemolinfa fluye el corazón hacia las arterias, y estos la vierten a los espacios tisulares (hemocele), de allí retornan al espacio pericárdico ingresando al corazón por lo ostiolos. En los insectos el sistema circulatorio transporta principalmente nutrientes.

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En vertebrados

• Circulación cerrada simple (corazón -branquias - tejidos - corazón). - Peces, su corazón presenta una

aurícula y un ventrículo que se comunica con el bulbo o cono arterial, llevando la sangre hacia las branquias para su oxigenación, y luego circulará hacia los tejidos por una aorta dorsal. Presentan glóbulos rojos nucleados y con hemoglobina. La sangre pasa una sola vez por el corazón.

• Circulación cerrada doble (corazón – pulmón – corazón – tejidos – corazón).

• Circulación cerrada doble e incompleta.- Anfibios. El corazón con 2 aurículas

y un ventrículo. La sangre pasa dos veces por el corazón, observándose una mezcla de sangre arterial con sangre venosa en el ventrículo. Presenta glóbulos rojos nucleados con hemoglobina.

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– Reptiles.- El corazón con 2 aurículas y 2 ventrículos (con un tabique incompleto permitiendo la mezcla de sangre); corazón con dos arcos aórticos, derecho e izquierdo, glóbulos rojos nucleados con hemoglobina. En los cocodrilos el tabique interventricular es completo, sin embargo tienen el Foramen de Panizza, en el cual se da la mezcla de sangre ven osa - arterial. Presenta dos arcos aórticos.

• Circulación cerrada doble y completa.

– Aves. Tienen un corazón con cuatro cavidades. No hay mezcla de sangre venosa y arterial en el corazón los glóbulos rojos son nucleados. El corazón presenta arco aórtico derecho. Para ver el gráfico seleccione la opción "Descargar" del menú superior.

– Mamíferos. Corazón con cuatro cavidades. No hay mezcla de sangres. Los glóbulos rojos son anucleados con una mayor cantidad de hemoglobina que las aves. Corazón con arco aórtico izquierdo.

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CIRCULACIÓN VEGETAL• El sistema vascular de las plantas se compone del

xilema y del floema, la savia bruta (rica en sales) asciende mediante un movimiento que se llama basipétalo (ascensión del agua por la teoría de la tensión, cohesión, y otros), es procesada en los órganos fotosintéticos (hojas) y baja a los demás órganos por un movimiento que se llama acropétalo (mediante la osmosis y otros donde la savia atraviesa las paredes celulares de las células). Son procesos fisiológicos pasivos, ya que no requieren de energía por parte de la planta. Muy conciso pero, concreto…

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TEJIDOS CONDUCTORESÚnicamente presentes en plantas superiores, lo que implica ausencia de estos elementos en musgos, helechos y algas (con muchas células parenquimáticas que se intercambian tejidos). Son tejidos necesarios porque transportan energía, nutrientes, agua, sales. El O2 y CO2 no es transportado por estos vasos porque, mientras que nuestra velocidad de transporte es del orden de milisegundos; las de las plantas, son del orden de 10-100 cm/hora, lo que implica un transporte nulo de los gases y la necesidad de la entrada de O2 desde fuera directamente; esta es la razón por la que el vegetal sólo posee varios centímetros de células vivas, de forma que los lenticelas llevan oxígeno a los lugares donde no hay estomas.

Por un lado, van los nutrientes y por otro, van las sales y el agua, con dos sentidos de transporte; de la raíz a la hoja (xilema) y de la hoja a la raíz (floema), aunque estas direcciones y sentidos no son tan exactas, sino que dependen del sitio donde nos encontremos.

El líquido se mueve por el xilema y por el floema gracias a la capilaridad (aunque no siempre), lo que implica un grosor de tubos casi nulo, de forma que para que funcione, el agua debe moverse por evaporación, de forma que además, si la planta vive en un sitio húmedo, debe expulsar agua para obtener sales por ósmosis.

Las células de estos vasos poseen aproximadamente el mismo tamaño, pero el haz está formado por un número mayor de células, lo que implica que los elementos siempre son lineales, debido a la ramificación de los haces.

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• El procambium en el segundo año pasa a ser secundario, denominándose entonces cambium, que cada año dará el anillo del xilema. Cabe destacar además, que si no tenemos tubos cribosos, tampoco tendremos células anexas. El tubo criboso está formado por células denominadas elementos de los tubos cribosos, pero observamos el tubo como si fuera una unidad. Cuanto más corto es el elemento y más recta es su pared, más evolucionado está el tubo. Dentro de este contexto, podemos decir que las angiospermas poseen tubos de todos los tipos, los evolucionados y los no evolucionados, siendo células vivas porque poseen orgánulos, aunque no poseen núcleo (con calosa, polímero de glucosa).

• Por su parte, la tráquea es un tubo más o menos continuo formado por elementos de tráquea. Las traqueidas son células largas o cortas que se comunican, de forma que cada traqueida es una célula, y la tráquea es el conjunto de todas. La traqueida es más primitiva que la tráquea. Las tráqueas posee pared secundaria formada por lignina y comunicadas. Las angiospermas poseen tráqueas y traqueidas, mientras que las traqueidas sólo poseen traqueidas. Además, tenemos más evolución a más cortas y perpendiculares.

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FORMACIÓN DEL FLOEMA• Tubo criboso; al principio, la célula es muy rica en orgánulos para poder obtener sustancias, tenemos

plastos con almidón y otros con gránulos de proteínas cubiertas con filamentos (proteinoplastos y amiloplastos). Observamos lugares con plasmodesmos que se hacen cada vez más gruesos y comienzan a recubrirse de una capa de calosa, en el lugar donde se comunican las células, los plasmodesmos se harán más gruesos (pared cribosa de 1 micra, en la pared de arriba). En las paredes laterales hay algo similar, pero con plasmodesmos menos engrosados (áreas cribosas).

• Ahora se forman vesículas cubiertas de clatrina, con proteínas parecidas a microtúbulos que acaban empalmando un elemento de un tubo criboso con otro, pasando por plasmodesmos de placas cribosas.

• Entonces los orgánulos degeneran, el núcleo desaparece y la vacuola explota, quedando líquido mezclado con todo el interior de la célula. A todo esto, lo denominamos mictoplasma y ya se encuentra formando el tubo criboso. Las células cribosas se forman igual, pero sin la placa cribosa, porque no existen dos células que comuniquen.

• Luego tenemos las células albuminíferas. Las células introducen y extraen cosas por los tubos cribosos, de forma que las células anexas poseen esta función, pudiendo también acumular cosas. Cabe destacar que estas células no almacenan almidón, pues si las células están pegadas, cuando pase la sacarosa, cada célula se quedará toda la que pueda, de forma que no le dejará a ninguna otra célula nada.

• Suele haber 4 ó 5 células anexas por cada tubo criboso, pero además la función de guardar elementos también la puede realizar el parénquima axial y radiomedular, aunque este no tiene nada que ver con el transporte porque es parénquima.

• Cuando el tubo criboso se ha cerrado, las células anexas mueren, lignificando su pared (se convierten en pared secundaria). Entonces pasan a ser fibras de floema que dan resistencia a la estructura.

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• Volvemos a tener la situación en que hay una célula meristemática bien desarrollada, formándose engrosamientos de pared secundaria y reorganización del citoesqueleto, observando microtúbulos pegados a la pared y en otras cisternas de retículo rugoso. En esos sitios tenemos depósito de celulosa y engrosamiento de pared primaria.

• Cuando ha engordado la célula cambia y donde tenía retículo, pone microtúbulos y viceversa, de forma que los engrosamientos nuevos pasan a lignificarse (los que tienen ahora microtúbulos); estas cisternas adosadas sirven para proteger la zona de la pared de la lignificación. Al lignificarse la pared secundaria, muere la célula y se deshace la pared primaria, de forma que ahora dará lugar a la perforación, pasando de tener 2 células a obtener un tubo continuo. Lateralmente se facilita el transporte (pues las costillas de lignina son impermeables). Tenemos una capa verrucosa que es la capa de tejido muerto que en ocasiones aparece en la pared.

• No tenemos células asociadas a elementos vasculares que se generen a la vez que estos. El floema va en una dirección y el xilema en otra, aunque en realidad la partícula puede ir en cualquier dirección (a contracorriente).

• Tílide; es una parte de la célula parenquimática (vid), pudiendo servir para obturar el tubo en caso de lesión (transparencia); introducción de células en cavidades (tílide). Además, las perforaciones pueden ser únicas, ordenadas, en placas celadas, etc.

• Además, los poros pueden obturarse y llenarse de calosa, de forma que en invierno se rellenan de calosa y la primavera, se reabren los poros y vuelve a usarse esta calosa. Este proceso puede repetirse hasta tres veces, porque siempre queda remanente de calosa. Además, los elementos de xilema y floema formados en primavera.

FORMACIÓN DEL XILEMA

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TEORÍA DE LA TRANSPIRACIÓN-TENSIÓN-COHESIÓN

• Un problema q ha preocupado durante mucho tiempo a los fisiólogos es el de averiguar la causa x la q se produce la circulación de la savia bruta, dado q las plantas no presentan ningún órgano PROPULSOR equivalente al corazón de los animales, por ejemplo.

• En la actualidad se admite q no existe una CAUSA ÚNICA, sino q el ascenso se produce por VARIOS FENÓMENOS FÍSICOS RELACIONADOS entre sí.

• El conjunto compuesto por el suelo, la planta y la atmósfera cercana debe considerarse un sistema continuo por el que influye el agua de forma ascendente, gracias a la existencia de un GRADIENTE DE POTENCIALES HÍDRICOS, desde el suelo hasta el aire, mayor en el primero que en el último.

POTENCIAL HÍDRICO• Es la capacidad del agua para participar en una reacción o para moverse de un lugar a otro. Se trata de

una medida de su energía disponible.• ψ es el símbolo q lo identifica.• En el agua pura ψ = 0. Cuando existen sustancias disueltas en ella, el valor es INFERIOR. Cuanta mas

concentración existe MÁS NEGATIVA es.• Existe un gradiente de POTENCIALES HÍDRICOS, porque los valores de los potenciales hídricos de un

conjunto de zonas u órganos varían progresivamente entre sí.Valores medios:

ψ (suelo) = -0,1 Mpaψ (raíz) = -1MPaψ (xilema) = -1,2 Mpaψ (hoja) = -1,5 Mpaψ (aire) = -100 Mpa

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ELABORADA POR "Dixon y Joly”El gradiente de potenciales hídricos se produce fundamentalmente por dos causas:

1) Presión de aspiración desde las hojas: • La pérdida de agua en las hojas durante la fotosíntesis y, sobre todo, por la transpiración a través

de los ESTOMAS, crea una presión NEGATIVA, muy importante q mantiene un gradiente hídrico entre las hojas y el xilema.

2) Presión radicular:• La concentración del suelo es menor q la q existe en el interior de la raíz, y , por tanto, se crea un

FLUJO DE AGUA CON UNA PRESIÓN DE ENTRADA DE unos 2 kg/cm^2.• Esta presión es menor q la producida por la aspiración de las hojas, aunque también contribuye...

3) Capilaridad• Fenómeno según el cual los líquidos pueden ascender por el interior de tubos de diámetro pequeño,

debido, fundamentalmente, a la cohesión de la moléculas entre sí y a la adhesión a las paredes de los conductos. Dicha cohesión es muy intensa en el caso del agua,(moléculas polares- forman uniones relativamente fuertes)

• Como los vasos leñosos son muy finos, en ellos se producen FENÓMENOS DE CAPILARIDAD muy importantes.

• Las columnas líquidas q se forman (en el interior de los vasos leñosos) son muy resistentes siempre q sean continuas. Para romper estas columnas líquidas, se necesitan presiones de más de 200 kg/cm^2 [[+ resistentes q cables de acero del mismo grosor.

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UBICAR LAS PALABRAS DE ACUERDO A LOS CONCEPTOS SOBRE CIRCULACIÓN Y RESPIRACIÓN, ESCRITOS EN LA PARTE INFERIOR

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LEA DETENIDAMENTE Y UBIQUE LAS PALABRAS EN LA SOPA DE LETRAS