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Module 1: Introducción a la biología vegetal del desarrollo

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Características del crecimiento y desarrollo de las plantas

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Bienvenidos a la segunda conferencia de Biología Vegetal del Desarrollo.Por lo tanto, en esta conferencia sobre lo que vamos a hablar, sobre la característica Características del Crecimiento y el Desarrollo. Por lo tanto, si usted ve todo el proceso de crecimiento y desarrollo es básicamente que cubre una formación de una estructura completa o un cuerpo completo de una planta, la estructura tridimensional de una planta de una sola célula que se llama zigote.Así, todo el proceso de una sola célula a una estructura multicelular se llama crecimiento del crecimiento y es muy importante que en el caso de las plantas, tanto el crecimiento como el desarrollo son altamente altamente coordinados. Así, si usted define el crecimiento de la planta, se define como un cambio irreversible en el tamaño y la biomasa de una planta. Y el desarrollo es básicamente un cambio irreversible en el estado para lograr una estructura específica o funcionado.Así, una cosa es muy clara, así que usted va a hacer una organización multicelular muy compleja que está comenzando desde una sola célula, lo que significa que tiene que haber un proceso, un mecanismo para generar un gran número de células de la célula única y este proceso se llama célula de célula. hablar de la división celular de la mitosis, ya que durante el crecimiento y el desarrollo sólo participan las divisiones celulares de la mitosis, excepto una parte muy pequeña del desarrollo de los gametos. Por lo tanto, durante el crecimiento lo que ocurre hay un proceso de división celular que generatesa gran cantidad de células, y esto es importante. Esto es importante porque si quieres crecer necesitas un gran número de células, pero al mismo tiempo no puedes simplemente producir las células, estas células tienen que ir y tomar una identidad adecuada esto es muy importante. Por ejemplo, si te ves esta planta típica. La planta tiene un sistema de raiz y sistema de rodaje y si usted mira un órgano que se coloca aquí es muy diferente al órgano que está presente. Por lo tanto, la hoja es muy diferente en términos de estructura, en términos de anatomía, en términos de organización celular y en términos de la función. Por lo tanto, cómo esto todos los procesos o cómo todos estos diferentes tipos de órganos son especificados en el proceso de desarrollo. Por lo tanto, durante el crecimiento de la planta los dos principales procesos fundamentales que es importante es la división celular y el alargamiento celular. Por lo tanto, la división celular es el proceso que genera la elongación celular y celular a ciertas extentit ayuda en el crecimiento de ciertos órganos, pero La principal contribución para el crecimiento y el desarrollo es la división celular. De manera similar, para el desarrollo de las células que vienen después de la división que tienen que tomar una identidad apropiada, tienen que someterse al proceso de especificación, esto es muy importante. ¿Y cómo sucede esto?Esto sucede a través de un proceso muy fundamental que llamamos diferenciación celular. Por lo tanto, la diferenciación celular es el proceso junto con la división celular asegura una adecuada organformación o desarrollo de orgas.Considerando que, la división celular y la elongación celular estos dos procesos juntos aseguran el crecimiento de la propiedad en la planta. Otra cosa importante que vale la pena notar aquí abajo es que donde este proceso de división celular ocurre. Por lo tanto, en una planta en crecimiento hay cierta posición especificada donde el proceso de la división celular ocurre. Por lo tanto, uno es el ápice del rodaje, el ápice de la raíz entonces vamos a venir en el más adelante diapositivas y usted verá, que hay alguna actividad meristemática en el patrón radial, tenemos meristematicactivity en el lado axial, vamos a ver en detalle. Como dije el proceso de crecimiento de la planta y el desarrollo es muy coordinado, lo que significa que esto se está logrando esto es muy importante. Esto se está logrando por una división de célula coordinada y diferenciación.Así, lo que significa que dos procesos muy importantes que tiene que estar funcionando simultáneamente en paralelo; la única cosa es que la organización y el mantenimiento del meristem. Meristem es una población de células que tiene un propiedad de la célula madre.Por lo tanto, célula madre, ¿por qué necesita células madre?Las células madre son las células que pueden someterse al proceso de división celular sin enteringen el proceso de diferenciación.Así, que es muy importante en el caso de la planta, por lo que y el segundo proceso que toma lugar y que es el resultado de la diferenciación celular es organogenesis.Así, tanto el proceso tiene que ser mantenido simultáneamente.Por lo tanto, tiene que haber una región, tiene que haber un mecanismo para producir la célula, entonces tiene que ser un mecanismo que algunas de las células que retienen su propiedad como una célula madre arena las algunas de las células que deben entrar en el proceso de diferenciación. ¿Cuál es el significado de la diferenciación?¿Qué ocurre durante la diferenciación?Lo primero que sucede, una vez que estas células cuando salen de la región donde es meristemática, entra en el proceso de determinación del destino de las células, ésta es la primera. Por lo tanto, la célula tiene que tomar un destino apropiado para el desarrollo. Por lo tanto, esta es una etapa en la que la identidad se establece. Así que, supongamos que si la célula va a hacer la hoja entonces tiene que tomar un destino de la hoja, si ithas para hacer la flor tiene que hacer el destino de la flor, esto es en general, pero ¿cómo sucede esto?Entonces, un segundo proceso lo que ocurre durante la organogénesis es el tejido específico. Así, un órgano no está formado por un solo tejido hay tejido múltiple y diferentes tipos de tejido diferentes estructura, función diferente, organización diferente. Por lo tanto, la segunda etapa después de la determinación del destino es la especificación del tejido, aquí la especialización, la especialización de los tejidos se producen. Entonces lo siguiente lo que se está asegurando es el patrón, por lo que los tejidos son alwayspatterned de una manera adecuada, hay un patrón fijo de los tejidos. Por ejemplo, la epidermis es la capa externa, por lo que siempre permanecerá como un capa exterior. La capa que está justo debajo de la epidermis tiene que ser la corteza o la hipodermis lo que depende de los tejidos. Entonces otra cosa interesante lo que sucede durante el proceso de desarrollo es la polaridad.Por lo tanto, si usted mira la estructura o la forma correcta o completa de un órgano tiene en su mayoría polaridad.Si yo dibujo aquí, así que si usted mira hoja aquí. Así, la hoja en la base es muy diferente de la tip.Así, esta es la polaridad y esto también se está estableciendo durante el proceso de desarrollo. Y la cosa final lo que sucede en el desarrollo es la determinación de órganos.Si este crecimiento o el desarrollo debe continuar o debe ser stop.So, esto se llama determinacy.Por lo tanto, la continuidad es finalmente, garantizada en el desarrollo, si el órgano es depende del órgano, si el órgano es determinado en la naturaleza entonces hasta después de un cierto punto de tiempo que se detendrá. Si el órgano es indeterminado en la naturaleza él continuará creciendo. Así, si tomo el ejemplo dos ejemplo aquí, así que esto es disparar el desarrollo primario y esto es el desarrollo primario de la raíz y aquí es la región donde se mantiene el meristem. En el caso de la raíz aquí es la región donde se mantiene el meristem. Así, si usted mira aquí la zona central; la zona central es la región donde se dispara el apilmeristem o la población de las células madre del vástago son Por lo tanto, cuando estas células madre están presentes en esta región, sólo dividirá el proceso de división celular y la diferenciación celular es inhibida. Pero una vez que estas células salen de esta región y entran en la región periférica, entonces se desecha el proceso de diferenciación celular y dependiendo de la posición, señal e información, el destino de una célula adecuada se somete al proceso apropiado o a la especificación de célula y diferenciaciónpara hacer un órgano específico. Similar es el caso en caso de root.Así, si usted mira la región de la raíz apical meristem aquí meristem se mantiene, pero cuando las células entra en las células iniciales que especifica un poco de tejido esos tejidos se modelan, si se va a la zona de maduración o si se va a la zona de diferenciación, entonces se están formando nuevos órganos. Todo este proceso son esenciales, así como muy coordinados. Como dije anteriormente que el uno de la función principal de crecimiento y desarrollo es establecer la arquitectura. La arquitectura de la planta es un parámetro muy importante, es un parámetro muy importante. No sólo proporciona una forma adecuada o una estructura morfológica adecuada, pero también helpsin planta para adaptarse en una condición ambiental diferente esto es muy Y todo, por lo tanto, el proceso de desarrollo tiene que ser adecuadamente organizado y este tentador proceso de desarrollo de la planta se produce a través de los 4 axis.Así, si yo saco aquí, así que usted puede ver si vamos a considerar que esta es una planta de crecimiento típico. Esto es raíz, por lo que tenemos un sistema de raíz, tenemos un sistema de rodaje. Así, el primer eje donde el crecimiento y el desarrollo se produce es este eje que llamamos apical-basalaxis y esto ocurre es principalmente responsable del crecimiento primario. Por lo tanto, y esto es debido a la actividad de la raíz apical meristem y disparar el meristem apical. Segundo eje a través del cual el crecimiento y el desarrollo Así, como sabemos que durante el crecimiento primario el crecimiento mayor se produce a través del eje apicalbasal, pero en un momento determinado hay otro crecimiento que se llama el crecimiento secundario que comienza en esta dirección.Así, el segundo eje se establece como un eje periférico central Entonces cierto punto en la etapa posterior si usted mira esta estructura nos permite asumir que esto es una hoja, esto es una estructura. Así, si usted mira la hoja tiene una punta y tiene una base y este eje se llama eje proximaly distal. Esto se establece con respecto al meristem primario, el Por lo tanto, si usted mira este es el eje primario, por lo que el eje, el punto que está cerca del eje primario se llama región proximal y el punto que está lejos del axisis primario llamado región distal. Y otro eje y final a través del cual se produce el crecimiento y el desarrollo es adaxial-abaxialaxis.Esto es particularmente importante para los órganos, por lo que si usted mira esta hoja la superficie superior de la hoja y la superficie inferior de las hojas son muy diferentes. Tienen una característica característica diferente, tienen un programa de desarrollo diferente total. Y la región si usted si usted mira aquí la cara que es hacia el meristem se calledadaxial y la cara que está lejos del meristem se llama abaxial.Así, todo este crecimiento y desarrollo juntos se producen en toda la dirección tridimensional y esto da una arquitectura de la planta adecuada. Así, ahora, vamos a venir a la característica característica típica del crecimiento de la planta y el desarrollo. Así, si usted recuerda la primera clase donde hemos hablado de que, en caso de plantsel crecimiento el desarrollo es continuo primero muy importante thing.Así, la planta tiene capacidad pueden crecer a lo largo de su vida esto es muy importante. Y otra muy cosa interesante es que la mayor parte del desarrollo es la naturaleza post-embrionicina, esto es en contraste con los animales. Si usted mira el desarrollo de los animales la mayor parte del desarrollo la mayor parte del desarrollo primario completado durante el proceso de embriogenesis.Considerando, si usted mira la semilla madura que contiene nuestro embrión no hay mucho desarrollo del desarrollo. Lo único que ha ocurrido es la planta del cuerpo básico se establece durante el proceso de embriogénesis. meristem se establece, el procambium se establece y luego este embriogenesishas detenido. Ahora esta planta esta semilla está en la etapa de dormancy. Cuando tomamos la semilla y cuando ponemos para la germinación, entonces todos los organogenesisor la mayor parte del inicio de la organogénesis que es como yo dije que es post germinación y post germinación. Pero la pregunta aquí de nuevo diré lo mismo lo que sucede que desde la semilla isa muy pequeña estructura y el embrión está dentro de la semilla una vez que este embrión comienza elongating.Así, este embrión está siendo sometido al proceso de ambos simultáneamente crecimiento y desarrollo. Así, tiene que asegurar que lograr el crecimiento al mismo tiempo que también tiene que garantizar que todos los órganos se están haciendo correctamente.Otra característica muy importante del crecimiento y desarrollo en el caso de la plantis indeterminada versus el crecimiento determinado. Por lo tanto, en caso de crecimiento indeterminado lo que sucede que, cuando el crecimiento y el desarrollo está sucediendo y no se termina. Está sucediendo a lo largo de la vida y esto es un caso de típicamente en caso de rodaje apical meristem.Por lo tanto, si usted mira los meristemas apical shoot son normalmente en plantas más altas o en plantas perennes que crecen continuamente, crecen a lo largo de su vida. Este tipo de crecimiento se llama crecimiento indeterminado. En caso de crecimiento determinado Esto ocurre principalmente en los órganos laterales como la hoja, el flujo donde lo que sucede que en un momento determinado o cuando esta estructura o cuando el organo ha desarrollado cierto tipo de órganos o tomado una forma particular o alcanzado un tamaño particular, entonces el crecimiento es totalmente detenido o se termina este proceso se llama determinategrowth. Y en algún momento esto también es reversible en algún momento crecimiento indeterminado puede convertirse en el crecimiento determinado. Por ejemplo, si usted toma el caso del desarrollo de la flor. Por lo tanto, la inflorescencia tipicamente es el meristem que es indeterminado en la naturaleza, pero cuando el El meristema de la inflorescencia hace primordia floral o meristem floral en el flanco, el floralmeristem después de hacer todos estos órganos que es sepal, pétalos, stamen y el onceit de carpel ha desarrollado el carpel, el crecimiento termina básicamente aquí y los todos los meristemsque estuvieron presentes aquí es totalmente consumo.Así, este es un proceso de ganar determinación.Por lo tanto, un meristem indeterminado dio lugar a un meristem determinado este es un proceso muy importante en el desarrollo del órgano de la planta. Puesto que todo este proceso es importante entonces deben ser estrictamente regulados. El proceso de determinación, proceso de crecimiento, proceso de desarrollo tiene que ser regulado por cierto regulador y innecesario decir si usted interrumpe a estos reguladores genéticos o si los muta usted va a ver el defecto del desarrollo. Por ejemplo, si usted toma el caso de este mutante que es el TFL1 que es terminal flower1.Así, si usted mira la planta de Arabidopsis de tipo salvaje usted ve el desarrollo cómo Las plantas de tipo silvestre durante el desarrollo vegetativo hacen que varias hojas de las hojas de roseta llamadas hojas de roseta y luego estas plantas se someten al proceso de desarrollo reproductivo cuando se hace esta inflorescencia y luego se hace un tipo muy especial de hojas que son hojas de arecauline. Y durante este proceso cuando hay una identidad meristem inflorescence se establece, entonces inflorescencemeristem comenzará a hacer flores en los flancos y estas flores una vez que se someten al proceso de fertilización y dan lugar a la estructura que contiene las semillas. Así, si usted mira Esto son los siliques y en los siliques las semillas están allí containando el embrio.Así, si usted mira una sola inflorescencia única puede encontrar claramente que en el lado basal de la inflorescencia la organogénesis está casi terminada, todos los órganos son madeand los meristems están terminados, pero al mismo tiempo si usted mira la punta de la inflorescestill hay el proceso de la organogénesis que sigue y usted todavía puede ver algunos nuevos flujos de flujo. Así, este consejo o el meristem inflorescence tiene la propiedad, pero en el backgroundt mutante lo que está sucediendo usted mira que hay desarrollo de sólo pocas hojas y entonces esta inflorescenceit hacer algunas flores y luego terminar haciendo una flor terminal que es por lo que la itis llamada flor terminal mutant.Así, esencialmente si usted mira este proceso en este mutante hay una ganancia de determinación.Por lo tanto, normalmente se consigue antes de madurar antes de que se complete el desarrollo adecuado. Por otro lado si se mira este mutante que es hen1.En el mutante hen1, ¿qué está pasando?Hay pérdida de determinación.Así que, si miras esto es una, la vista superior de la inflorescencia de Arabidopsis. En esta inflorescencia tienes un cierto número de flores y estas flores son determinateen la naturaleza, pero en el fondo mutante se puede ver que el número de flores se incrementa, los órganos se incrementan lo que significa que no están siendo terminados cuando están suponiendo que sea este es un caso de pérdida de determinación.Por lo tanto, el proceso de crecimiento y desarrollo tiene que ser regulado genéticamente y esta regulación es muy importante para dar lugar a una arquitectura de planta adecuada y definida. Así que, como veis una planta madura típica, ¿qué encontraréis?Usted encontrará que la planta tiene muchos órganos, muchos de los diferentes tipos de órganos y no se alcanzan simultáneamente algunos órganos se desarrollan en un momento en particular otros se desarrollan ligeramente later.Así, la arquitectura total o el plan total del cuerpo de una planta se logra en tres grandes desarrollos. La primera es el crecimiento y el desarrollo primarios. Por lo tanto, durante el crecimiento y el desarrollo primarios el crecimiento se produce en realidad a través del eje basal apical. Como hemos visto anteriormente, por lo que el crecimiento es en su mayoría de manera apical y basal y esto es en su mayoría responsable del crecimiento y lo que es?Esto es debido a la actividad de rodaje apical meristem aquí y raíz apical meristem aquí. Y como dije que tiene que haber un equilibrio adecuado entre la división celular y la diferencia de células. Así, esto y lo mismo está aquí en el meristem raíz en el rodaje de meristem es para los órganos vegetativos para después de la transición que es más órgano reproductor. En el meristem raíz se mantienen las células madre aquí y estas células madre son responsiblepara proporcionar células para diferentes tejidos que están creciendo en la punta. Y, por supuesto, esto es también tiene que ser regulado si usted ve este caso este es un mutanttque se llama STM; STM es para Shoot Meristemless.Así, en este mutante el meristem está terminado.Por lo tanto, si usted mira aquí esta es una vista superior de la creciente Arabidopsis.Así, esta es la región donde los meristemas apicales se colocan y se puede ver este crecimiento disparate de los meristem apical está permitiendo todos estos órganos laterales que es hoja de desarrollo y forma. Pero en este mutante de alguna manera este meristem no se mantiene durante mucho tiempo, lo que significa que desde meristem no se puede mantener sólo muy pocas organsis laterales y eventualmente este meristem está terminado.Del mismo modo, si usted mira la plétora mutants.PLETORA son un factor de transcripción muy importante y son responsables de mantener la actividad apical meristem.Así, en este fondo mutante la actividad del meristem apical de raíz no se mantiene y la raíz primaria o las células meristem se están consumiendo temprano y es por eso que no se puede ver un desarrollo de raíz adecuado. Por lo tanto, tanto el crecimiento primario en el ápice del rodaje, así como el ápice de la raíz están regulados por los reguladores del desarrollo muy importantes. Ahora, llegando al crecimiento secundario y desarrollo.Así, normalmente hay un patrón, así como si usted recuerda o si usted recuerda la parte anterior de esta conferencia lo que hemos visto durante el proceso de embriogénesis que aparte de la raíz apical meristem y disparar apical meristem hay otro meristem que se especifica que se llama procambium que es básicamente meristem lateral o usted puede decir el meristem radial. Pero durante el crecimiento primario este meristems no se están activando.Así, meristem está allí la región ya se ha marcado que esta es la región que está experimentando el proceso de crecimiento secundario. El crecimiento secundario no es nada, es un crecimiento que se produce para aumentar el diámetro de la planta.Así, y esto como dije antes esto sucede en el radio central y periférico. Así, si usted mira esto, la raíz típica y si usted hace una sección transversal en Por lo tanto, si usted mira la estructura que usted puede ver aquí o usted puede tomar el rodaje de la sección de makecross problema aquí y usted encontrará aquí. Así, estos meristems los meristems del procambium que son básicamente posicionados aquí y la parte de los bundles.Así, los paquetes vasculares son tejidos muy importantes que van a hacer el sistema de transporte. Y en el sistema de transporte si usted tiene, tienen un phloem primario, el xylem primario e inbetween hay un tejido llamado procambium.Así, por lo general durante el desarrollo primario el procambium no se activa esto sólo primaryphloems y Pero lo que ocurre cuando se toma una decisión de que ahora la planta debería entrar en el proceso de crecimiento secundario típicamente esto sucede cuando el crecimiento primario se logra significativamente para que puedan sostener el crecimiento secundario. Y entonces, ¿qué pasa aquí?Estas células del procambium son realmente meristem laterales que se activan y una vez que se activan empiezan a hacer una especie de anillo como este y luego producen que están produciendo el ploem secundario secundario xylems. Y este secundario phloem secundario xylems básicamente son en la naturaleza y son responsables del engrosamiento del sistema. Por lo tanto, este proceso es absolutamente importante innecesario decir que también necesitan ser regulados como si usted mira estos mutantes es claramente evidente que se trata de una raíz tipo arabidopsis tipo arabidopsis que está en proceso de crecimiento secundario. Pero en este mutantes mutantes esto aquí el crecimiento secundario ya está activado, pero si usted mira estos mutantes diferentes el crecimiento secundario no es tan evidente como usted puede ver en el tipo.Así, esto dice que el crecimiento secundario es muy importante y es genéticamente regulated.Ahora, el tercer crecimiento y desarrollo que es crecimiento lateral y desarrollo lateral. Esto ocurre la mayor parte del tiempo en la etapa posterior del desarrollo. Y este es el que completa la arquitectura. Esto da la arquitectura total apropiada y lo más importante lo que sucede durante este proceso de ramificación. importante proceso en las plantas. Es importante porque si usted tiene más ramas hay oportunidad de producir más semillas, hay oportunidad de tener más tipo de capacidad reproductiva.Y otra cosa importante este proceso se produce a través de dos ejes; a través de los dos ejes. Eje distal proximal, eje abaxial-adaxial. Y tenemos este proceso de ramificación tanto en el rodaje como en el root.Así, si usted mira aquí en el rodaje este es el ápice del rodaje, pero si usted viene abajo hay un lugar donde es algún tipo de actividad meristemática y esta actividad meristemática se llama básicamente meristem axilar. Y este meristem axilar de nuevo yo diría que durante el crecimiento primario que son normalmente supressed.Así, meristem ya están definidos, pero no se están activando esto es Proceso llamado dominancia apical en el caso de las plantas, pero una vez que la decisión se toma lugar esta actividad meristemática o este meristem axilar que se activan y luego harán capullos axilar y estos capullos axilar que iniciarán las ramas de la maingaxilar y esta ramas axilar tendrán un rodaje apical meristem y harán el proceso de crecimiento primario que continuarán el proceso muy similar al crecimiento primario. Entonces, esto es en el rodaje en la raíz de lo que sucede?En la raíz esta es su raíz primaria; raíz primaria básicamente debido a la actividad de la raíz apical meristem, pero en cierto momento en el desarrollo un nuevo meristemis se genera aquí post embriónicamente y este meristem se llama meristem raíz lateral. Y estos meristem cuando se someten a la organogénesis del proceso que hace mucho de la raíz branchingin estas raíces se llaman raíz lateral que son muy importantes para dar una arquitectura de raíz adecuada para aumentar la capacidad de absorción de una raíz por el aumento de la superficie de la superficie de la raíz. Aquí están algunos mutantes para este. Así, si usted mira Estos dos mutantes que son, si usted ve esto son las plantas de tipo silvestre por lo que hay cierta cantidad de ramas, pero si usted mira tanto los mutantes esto tanto los mutantsellos tienen alta cantidad de ramas que la ramificación se incrementa, la ramificación de disparar se incrementa. Por lo tanto, esto es una especie de pérdida de apical tipo dominante de fenotipo. Por otro lado si usted mira en la raíz, por lo que estos son dos factor de transcripción esto es doble mutante de factor de respuesta de auxina 7 y el factor de respuesta de auxina 19.Y en este doble mutante lo que está sucediendo?Usted puede ver claramente que los meristems del ápice están muy trabajo.Así que, usted puede ver el rodaje apical meristem está aquí; raíces apical meristem está aquí es evidente por el hecho de que este mutantes están haciendo disparar, así como los tejidos de raíz, los tejidos raíz primarios. Pero lo que es más importante si usted se ve el tipo salvaje en esta etapa este tipo salvaje han hecho muchas raíces laterales; muchas raíces laterales, pero estos mutantes que no tienen ninguna raíz lateral que dice que hay un determinado módulo de regulación genética o por lo tanto un programa de regulación que es muy específico para el desarrollo de la raíz lateral o para la ramificación y que es independiente del mecanismo o del programa que está regularizando la actividad meristemática primaria.Por lo tanto, todos juntos sugieren que el crecimiento y el desarrollo en las plantas son altamente coordinados y altamente reglamentados.Por lo tanto, para resumir esta conferencia, así que lo que hemos discutido hoy, hemos discutido el proceso de crecimiento y desarrollo y lo que aprendemos que el proceso de desarrollo en el caso de las plantas son en su mayoría post-embrionario y hemos discutido el crecimiento primario, el crecimiento secundario y los crecimientos laterales que son característica característica de las plantas crecimiento y desarrollo y esto todos los procesos juntos asegura una correcta arquitectura de la planta. Por lo tanto, ahora, continuaremos esta conferencia en la próxima clase. Gracias usted.