Este documento describe los diferentes tipos de respiración, incluyendo la respiración externa, interna y celular. Explica que la respiración externa es el intercambio de gases entre el medio externo y el interno a través del tejido respiratorio, mientras que la respiración interna ocurre entre dos compartimientos internos a través del endotelio de los vasos capilares. Además, detalla las estructuras respiratorias de plantas, hongos y animales.

1. Intercambio de Gases
o
Respiración
M en C Rafael Govea VillaseñorM en C Rafael Govea Villaseñor
CINVESTAVCINVESTAV
UAM-IUAM-I
Versión 1.7Versión 1.7

2. ¿Qué es la Respiración?¿Qué es la Respiración?
Es el proceso biológico que intercambia losEs el proceso biológico que intercambia los
gases Ogases O22
y COy CO22
entre dos compartimientos.entre dos compartimientos.
Este proceso lo llevan a cabo casi todosEste proceso lo llevan a cabo casi todos
los organismos, excepto, diversas bacteriaslos organismos, excepto, diversas bacterias
anaerobias exclusivas.anaerobias exclusivas.
El nombre proviene deEl nombre proviene de re-re- = volver, repetir;= volver, repetir;
espir-espir- = espiración = exhalación y= espiración = exhalación y -ción-ción ==
proceso.proceso.
M en C Rafael Govea Villaseñor

3. ¿Para qué se realiza la Respiración?¿Para qué se realiza la Respiración?
Para:Para:
Generar energía libre y realizar trabajo conGenerar energía libre y realizar trabajo con
ellaella
M en C Rafael Govea Villaseñor
La conversión de energía de una fuenteLa conversión de energía de una fuente (los(los
nutrientes celulares, luz o reacciones químicasnutrientes celulares, luz o reacciones químicas
diversas)diversas) a formas metabólicamente útilesa formas metabólicamente útiles (ATP)(ATP)
es una función que realiza cada una de células.es una función que realiza cada una de células.
No existe ningún tejido, órgano uNo existe ningún tejido, órgano u
aparato cuya función sea generaraparato cuya función sea generar
energía libreenergía libre

4. ¿Cuáles tipos de Respiración hay?¿Cuáles tipos de Respiración hay?
●
Respiración ExternaRespiración Externa..
●
Respiración InternaRespiración Interna..
●
Respiración CelularRespiración Celular..
M en C Rafael Govea Villaseñor

5. ¿Qué es la Respiración Externa?¿Qué es la Respiración Externa?
Un intercambio de gases entre el medio externo yUn intercambio de gases entre el medio externo y
el interno a través del tejido respiratorio.el interno a través del tejido respiratorio.
COCO22
OO22
M en C Rafael Govea Villaseñor
AlvéoloAlvéolo
pulmonarpulmonar
bronquiolobronquiolo

6. ¿Qué es la Respiración Interna?¿Qué es la Respiración Interna?
Es un intercambio de gases entre dos compartimientosEs un intercambio de gases entre dos compartimientos
del medio interno a través del tejido endotelio que recubredel medio interno a través del tejido endotelio que recubre
los vasos capilares. Ocurre en animales no pequeñoslos vasos capilares. Ocurre en animales no pequeños
COCO22
OO22
M en C Rafael Govea Villaseñor

7. ¿Qué es la Respiración celular*?¿Qué es la Respiración celular*?
Es un intercambio de gases entre el medioEs un intercambio de gases entre el medio
extracelular y el citosol a través de la membranaextracelular y el citosol a través de la membrana
plasmática.plasmática.
COCO22
OO22
M en C Rafael Govea Villaseñor
* Por suesto, dentro de la célula la respiración es un proceso bioquímico* Por suesto, dentro de la célula la respiración es un proceso bioquímico

8. ¿Qué es la Respiración Celular?¿Qué es la Respiración Celular?
Es una serie de reacciones bioquímicas queEs una serie de reacciones bioquímicas que
convierten la energía química deconvierten la energía química de
monosacáridos, lípidos y aminoácidos enmonosacáridos, lípidos y aminoácidos en
energía libre para realizar trabajo celularenergía libre para realizar trabajo celular
almacenada a muy corto plazo en moléculasalmacenada a muy corto plazo en moléculas
de ATP.de ATP.
C6
H12
O6
+ O2
→→→→→→ CO2
+ H2
O + Energía (ATP)
Para asegurar la producción de energía dePara asegurar la producción de energía de
acuerdo a la ley de acción de las masas, lasacuerdo a la ley de acción de las masas, las
células requieren sacar COcélulas requieren sacar CO22
y meter Oy meter O22
M en C Rafael Govea Villaseñor

9. ¿Cuáles estructuras llevan a cabo la¿Cuáles estructuras llevan a cabo la
Respiración?Respiración?
●
En los organismosEn los organismos
unicelulares yunicelulares y
multicelulares:multicelulares: lala
membrana plasmática.membrana plasmática.
●
En los organismosEn los organismos
pluricelulares:pluricelulares: DesdeDesde
tejidos, órganos atejidos, órganos a
aparatos respiratorios,aparatos respiratorios,
según el modo de vidasegún el modo de vida
de los organismos.de los organismos.
CO2
O2
M en C Rafael Govea Villaseñor

10. ¿Cómo son los epitelios respiratorios¿Cómo son los epitelios respiratorios
en los organismos animales?en los organismos animales?
●
ExtensosExtensos. Poseen. Poseen
gran superficiegran superficie
intercambiadoraintercambiadora
●
DelgadosDelgados. El grosor. El grosor
es microscópico.es microscópico.
●
HúmedosHúmedos. Suelen. Suelen
estar cubiertos deestar cubiertos de
una película acuosauna película acuosa
●
Vascularizados.Vascularizados.
Subyace a ellos unaSubyace a ellos una
densa red capilardensa red capilar
M en C Rafael Govea Villaseñor

11. ¿Cómo respiran los hongos?
Dado que los hongos son organismos multicelu-Dado que los hongos son organismos multicelu-
lares y eventualmente unicelulares, la respiraciónlares y eventualmente unicelulares, la respiración
ocurre a través de su membrana plasmáticaocurre a través de su membrana plasmática
M en C Rafael Govea Villaseñor
COCO22
OO22

12. ¿Cuál es la estructura respiratoria
de los hongos?
Los organismos del reinoLos organismos del reino FungiFungi intercambianintercambian
gases a través de su Membrana plasmáticagases a través de su Membrana plasmática
M en C Rafael Govea Villaseñor
COCO22
OO22
Los hongos no necesitan y no
poseen aparatos, órganos, ni
tejidos respiratorios.
Debido a su nivel de
organización “Tisular”, su
lento metabolismo y su
sedentarismo, les basta con
el intercambio de gases de su
membrana celular

13. ¿Cómo respiran las plantas?
Las plantas son organismos pluricelulares deLas plantas son organismos pluricelulares de
nivel “Aparato”. Su respiración ocurre a través denivel “Aparato”. Su respiración ocurre a través de
los estomas de la epidermis de las hojas y talloslos estomas de la epidermis de las hojas y tallos
COCO22
OO22
M en C Rafael Govea Villaseñor

14. COCO22
¿Cuál es la estructura respiratoria
de las plantas verdes?
Los organismos del reinoLos organismos del reino PlantaePlantae intercambianintercambian
gases a través de su Epidermisgases a través de su Epidermis
M en C Rafael Govea Villaseñor
OO22
Las plantas no necesitan y
no poseen ni aparatos, ni
órganos respiratorios.
Debido a su nivel de
organización “Aparato”, su
lento metabolismo, su
sedentarismo y que suelen
desechar O2
, les basta con
el intercambio de gases por
los estomas de su
epidermis

15. ¿Cómo respiran los animales?
Puesto que los metazoarios somos organismosPuesto que los metazoarios somos organismos
pluricelulares y generalmente con nivel depluricelulares y generalmente con nivel de
organización “Individuo”, la respiración ocurre aorganización “Individuo”, la respiración ocurre a
través de distintos tejidos, órganos u aparatostravés de distintos tejidos, órganos u aparatos
intercambiadores de gasesintercambiadores de gases
M en C Rafael Govea Villaseñor

16. Aparato Respiratorio CutáneoAparato Respiratorio Cutáneo
Intercambia gases entre el exterior y el interiorIntercambia gases entre el exterior y el interior
(líquido intercelular) a través de la superficie(líquido intercelular) a través de la superficie
corporalcorporal
M en C Rafael Govea Villaseñor
COCO22
OO22

17. Aparato Respiratorio TraqueolarAparato Respiratorio Traqueolar
Intercambia gases entre el exterior y el interiorIntercambia gases entre el exterior y el interior
(líquido intercelular) a través de las traqueolas(líquido intercelular) a través de las traqueolas
M en C Rafael Govea Villaseñor

18. Aparato Respiratorio BranquialAparato Respiratorio Branquial
Intercambia gases entre el medio externo y elIntercambia gases entre el medio externo y el
interno a través del epitelio de las branquias.interno a través del epitelio de las branquias.
M en C Rafael Govea Villaseñor
branquias

19. Aparato Respiratorio PulmonarAparato Respiratorio Pulmonar
M en C Rafael Govea Villaseñor
Intercambia gases entre el medio externo y elIntercambia gases entre el medio externo y el
interno a través del epitelio alveolar pulmonar.interno a través del epitelio alveolar pulmonar.

20. Aparato Respiratorio PulmonarAparato Respiratorio Pulmonar
Los órganos del ARP colaboran haciéndose cargo deLos órganos del ARP colaboran haciéndose cargo de
distintas funciones para lograr el intercambio de gasesdistintas funciones para lograr el intercambio de gases
M en C Rafael Govea Villaseñor
Conduce aire y
alimentos
Controla
la frecuencia
ventilatoria
Conduce aire
Intercambia
gases
ventilación
Conduce aire
Evita entrada
de alimentos
Calienta, humedece
y limpia aire
Mueven las costillas
(ventilación)
Fonación
ventilación

21. ¿Qué es la Ventilación?¿Qué es la Ventilación?
La Ventilación (La Ventilación (vent-vent- = viento) Es la corriente de= viento) Es la corriente de
fluido respiratorio (aire o agua) hacia la superficiefluido respiratorio (aire o agua) hacia la superficie
intercambiadora de gases.intercambiadora de gases.
M en C Rafael Govea Villaseñor
Hay dos tipos de ventilación:
●
Ventilación unidireccionalVentilación unidireccional
●
Ventilación BidireccionalVentilación Bidireccional

22. ¿Cómo es la Ventilación¿Cómo es la Ventilación
Unidireccional (branquial)?Unidireccional (branquial)?
Es una corriente de agua a través de las branquiasEs una corriente de agua a través de las branquias
donde a contraflujo la sangre intercambia gases.donde a contraflujo la sangre intercambia gases.
M en C Rafael Govea Villaseñor
La boca se abre, la faringe se ensancha aspirando agua. Se cierra la boca yLa boca se abre, la faringe se ensancha aspirando agua. Se cierra la boca y
se abre el opérculo. Luego la faringe se adelgaza empujando el agua haciase abre el opérculo. Luego la faringe se adelgaza empujando el agua hacia
las cámaras branquialeslas cámaras branquiales

23. ¿Qué estructuras partipan en la¿Qué estructuras partipan en la
Ventilación Unidireccional?Ventilación Unidireccional?
M en C Rafael Govea Villaseñor
Los opérculos están cerrados, la boca se abre y la faringe seLos opérculos están cerrados, la boca se abre y la faringe se
ensancha aspirando agua. Se cierra la boca y se abre el opérculo.ensancha aspirando agua. Se cierra la boca y se abre el opérculo.
Luego la faringe se adelgaza empujando el agua hacia las cámarasLuego la faringe se adelgaza empujando el agua hacia las cámaras
branquiales.branquiales.

24. ¿Qué pasa en la cámara branquial?¿Qué pasa en la cámara branquial?
El agua fluye a contra flujo de la circulaciónEl agua fluye a contra flujo de la circulación
sanguínea permitiendo un eficaz intercambio.sanguínea permitiendo un eficaz intercambio.
M en C Rafael Govea Villaseñor
La concentración de OLa concentración de O22 en el agua disminuye conforme aumenta laen el agua disminuye conforme aumenta la
concentración de Oconcentración de O22 en la sangre.en la sangre.

25. ¿Cómo es la Ventilación¿Cómo es la Ventilación
Bidireccional (pulmonar)?Bidireccional (pulmonar)?
Es un flujo alternado de aireEs un flujo alternado de aire
(inhalación(inhalación↔↔exhalación) hacia el interior de losexhalación) hacia el interior de los
pulmones y luego hacia afuera.pulmones y luego hacia afuera.
Inhalación
Inhalación
Exhalación
Exhalación
M en C Rafael Govea Villaseñor
CajaCaja
ToráxicaToráxica
Los músculos levantan las costillas y baja el diafragma aumentando elLos músculos levantan las costillas y baja el diafragma aumentando el
tamaño de la caja; se aspira aire llenando los pulmones. Luego se relajantamaño de la caja; se aspira aire llenando los pulmones. Luego se relajan
los músculos, bajan las costillas y sube el diafragma exprimiendo así loslos músculos, bajan las costillas y sube el diafragma exprimiendo así los
pulmonespulmones

26. ¿Qué parte de nuestro cuerpo lleva¿Qué parte de nuestro cuerpo lleva
a cabo la ventilación?a cabo la ventilación?
M en C Rafael Govea Villaseñor
La Caja ToráxicaLa Caja Toráxica

27. Transporte sanguíneo de GasesTransporte sanguíneo de Gases
En la mayoría de los animales el COEn la mayoría de los animales el CO22
y el Oy el O22
sonson
transportados por la sangre hacia y desde eltransportados por la sangre hacia y desde el
epitelio respiratorio. Disueltos en el plasma y porepitelio respiratorio. Disueltos en el plasma y por
la hemoglobina de los eritrocitosla hemoglobina de los eritrocitos
M en C Rafael Govea Villaseñor
EritrocitosEritrocitos
(llenos de hemoglobina)(llenos de hemoglobina)
MoléculadehemoglobinaMoléculadehemoglobina

28. Proteínas transportadoras de OProteínas transportadoras de O22
HemoglobinaHemoglobina
Fe-hemo (cordados)Fe-hemo (cordados)
HemocianinaHemocianina
Cu (moluscos y artrópodos)Cu (moluscos y artrópodos)
M en C Rafael Govea Villaseñor
ClorocruorinaClorocruorina
Fe-homo (anélidos)Fe-homo (anélidos)
HemoeritrinaHemoeritrina
(priapulidos, braquiópodos(priapulidos, braquiópodos
y anélidos poliquetos)y anélidos poliquetos)
MioglobinaMioglobina
Fe-hemo (cordados)Fe-hemo (cordados)

29. Transporte sanguíneo de GasesTransporte sanguíneo de Gases
En los cordados terrestres el OEn los cordados terrestres el O22
del airedel aire
inhalado atraviesa el epitelio alveolar, se uneinhalado atraviesa el epitelio alveolar, se une
a la hemoglobina donde es transportado aa la hemoglobina donde es transportado a
todos los tejidos por la sangre.todos los tejidos por la sangre. Allí el OAllí el O22
eses
liberado al espacio intercelular de donde loliberado al espacio intercelular de donde lo
toman las células atravesando su membranatoman las células atravesando su membrana
plasmática. Las mitocondrias producen ATP,plasmática. Las mitocondrias producen ATP,
HH22
O y COO y CO2.2.
Este, último es desechado, saleEste, último es desechado, sale
del citoplasma, atraviesa el endotelio de losdel citoplasma, atraviesa el endotelio de los
capilares y es transportado por la sangrecapilares y es transportado por la sangre
hacia el epitelio respiratorio disuelto en elhacia el epitelio respiratorio disuelto en el
plasma y por la hemoglobina.plasma y por la hemoglobina. Allí se sale alAllí se sale al
aire alveolar y abandona el cuerpo con el aireaire alveolar y abandona el cuerpo con el aire
exhalado.exhalado.
M en C Rafael Govea Villaseñor

30. FinFin
M en C Rafael Govea Villaseñor
Árbol Bronquial