ES JOSÉ AFONSO 10/11 PROFª SANDRA NASCIMENTO




      UNIDADE 2
                          I – TRANSPORTE NAS PLANTAS
Transporte de Matéria
Objectivos
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        Compreender o transporte enquanto mecanismo que
         permite a obtenção de substâncias necessárias à síntese
         de compostos orgânicos e sua posterior distribuição.

        Conhecer as hipóteses “Pressão radicular”, “Tensão-
         coesão-adesão” e “Fluxo de massa” como mecanismos
         que explicam os movimentos no xilema e no floema.

        Compreender que os sistemas radicular, caulinar e foliar
         são evidências de adaptações ao meio terrestre


                                                       Profª: Sandra Nascimento
Evolução das plantas
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                   Plantas não vasculares


                   Plantas vasculares sem semente


                   Plantas vasculares com semente


                   Plantas vasculares com semente e com flor


    Plantas vasculares - Plantas que apresentam tecidos especializados no
    transporte (seiva bruta e seiva elaborada).            Profª: Sandra Nascimento
Evolução das plantas
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                  Profª: Sandra Nascimento

                                             Profª: Sandra Nascimento
Tecidos condutores ou vasculares
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   Xilema
       ocorre o transporte de seiva bruta (água –
        99,5% e sais minerais – 0,5%) da raiz para
        os órgãos aéreos da planta.

   Floema
        ocorre o transporte de seiva elaborada
        (água – 80% e compostos orgânicos –
        20%) essencialmente das folhas para os
        outros órgãos da planta.

Translocação

Movimento da água e solutos no interior da planta
através de tecidos condutores ou vasculares.
                                                     Profª: Sandra Nascimento
6   Xilema ou lenho ou tecido traqueano



                                          Profª: Sandra Nascimento
Xilema
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   Elementos de vaso (células mortas)
   Traqueídos ou tracóides (células
    mortas)
   Fibras lenhosas (células mortas)
   Parênquima lenhoso (células vivas)   Tracóides




                                            Elementos
                                             de vaso
                                                        Profª: Sandra Nascimento
Xilema
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             Vasos
             Xilémicos



                         Profª: Sandra Nascimento
9   Floema, líber ou tecido crivoso



                                      Profª: Sandra Nascimento
Floema
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    Células dos tubos crivosos (células
     vivas)
    Células de companhia (células
     vivas)
    Fibras liberinas (células mortas)
    Parênquima liberino (células vivas)




                                           Profª: Sandra Nascimento
Floema e xilema
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                       Profª: Sandra Nascimento
Vasos condutores
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                           Os elementos que constituem
                            os tecidos condutores (xilema
                            e floema) agrupam-se em
                            conjuntos designados por
                            feixes condutores, os quais
                            ocupam posições relativas
                            diferentes nos vários órgãos.




                                            Profª: Sandra Nascimento
Estomas
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           São estruturas existentes na epiderme dos órgãos aéreos das
            plantas e que permitem trocas gasosas entre o interior e o exterior
            da planta.
                                                          Célula-guarda




     Ostíolo




     Célula de companhia                                          Profª: Sandra Nascimento
Estomas
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               Profª: Sandra Nascimento
Estoma
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              Profª: Sandra Nascimento
Níveis de transporte
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        1 - Absorção de água e solutos do meio para as células da raiz (A);

        2 - Transporte de seivas a longas distâncias pelo xilema e pelo
         floema (B);




               A                                   B




                                                                 Profª: Sandra Nascimento
Absorção de solutos do meio para
             a célula da raiz
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        Os iões são retirados do solo
         contra um gradiente de
         concentração, com gastos de
         energia (ATP) e intervenção de
         transportadores membranares
         específicos

     – transporte activo.




                                          Profª: Sandra Nascimento
Absorção de água do meio para a
              célula da raiz
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        Osmose – movimento da água através de membranas permeáveis
         no sentido do equilíbrio de concentrações entre os dois meios. A água
         desloca-se de zonas com baixa concentração de solutos (soluções
         hipotónicas) para meios com elevada concentração de solutos
         (soluções hipertónicas). A concentração de muitos dos solutos na
         planta é superior à do solo, favorecendo a entrada passiva da água
         na raiz.




                                                                Profª: Sandra Nascimento
Transporte no xilema
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        A ascensão da seiva bruta, contrariando a gravidade, foi objecto
         de várias explicações, nomeadamente que estariam envolvidas
         células vivas, ou que haveria transporte pelas células da raiz;
         actualmente há duas teorias explicativas: a teoria da pressão
         radicular e a teoria da tensão-coesão-adesão.




                                                            Profª: Sandra Nascimento
Teoria da pressão radicular
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        O transporte activo de iões do solo para as células da raiz aumenta
         o potencial de soluto nestas células, o que tem como consequência a
         entrada de água. A acumulação de água nestes tecidos provoca
         uma pressão (pressão radicular) que a vai forçar a subir no xilema
         por capilaridade.




                                                               Profª: Sandra Nascimento
Teoria da pressão radicular
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        O efeito da pressão radicular pode
         ser observado quando se efectuam
         as podas tardias em certas plantas,
         verificando-se a saída de água
         pelas zonas de cortes, num processo
         conhecido por exsudação.




                                               Profª: Sandra Nascimento
Teoria da pressão radicular
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                       Quando a pressão radicular é muito
                        elevada, a água é forçada a subir
                        até às folhas, onde é libertada sob
                        a forma líquida, num fenómeno
                        designado por gutação.



                        Hidátodos ou estomas aquíferos:
                        são      estomas       modificados,
                        adaptados a perder o excesso de
                        água na forma líquida.


                                              Profª: Sandra Nascimento
Teoria da pressão radicular
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        Objecções      à    teoria   da   pressão
         radicular:

            Algumas espécies não apresentam
             pressão radicular.

            Os valores da pressão radicular são
             insuficientes     para   explicar   a
             ascensão de água até ao cimo de
             certas árvores.

                                                     Profª: Sandra Nascimento
Teoria da tensão – coesão - adesão
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                                Profª: Sandra Nascimento
Teoria da tensão – coesão - adesão
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        Tensão – a transpiração foliar gera um défice de água, com
         consequente tensão (pressão negativa) ou efeito de sucção sobre a
         seiva xilémica; as células do mesófilo ficam hipertónicas, havendo
         um aumento da pressão osmótica.




                                                              Profª: Sandra Nascimento
Teoria da tensão – coesão - adesão
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        Cada molécula de água
         perdida pelo mesófilo é
         substituída a partir do xilema
         das folhas, criando um défice
         de água, compensado pelo
         xilema do caule; este efeito
         propaga-se à raiz, fazendo
         com que a água passe do
         parênquima cortical para o
         xilema,     determinando     a
         absorção de água do solo.



                                          Profª: Sandra Nascimento
Teoria da tensão – coesão - adesão
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        Coesão – força que mantém unidas as moléculas de água entre si
         através das pontes de hidrogénio.




              Coesão entre as moléculas de água

                                                             Profª: Sandra Nascimento
Teoria da tensão – coesão - adesão
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        Adesão – força que atrai as moléculas de água às paredes dos
         vasos xilémicos e que é acentuada pelo facto de o lúmen dos vasos
         ser diminuto, o que é evidenciado pelo efeito de capilaridade, para
         o qual contribui também a coesão.




                                                               Profª: Sandra Nascimento
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     Profª: Sandra Nascimento
Transporte no floema
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        Grande parte dos dados relativos ao movimento descendente de
         seiva elaborada foram obtidos a partir de experiências em que se
         removeu um anel estreito dos tecidos exteriores ao xilema.




                                                            Profª: Sandra Nascimento
Transporte no floema
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                            Profª: Sandra Nascimento
Transporte no floema
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            Por ter sido retirado o anel houve remoção do floema, sendo
             interrompido o trânsito da seiva (elaborada) proveniente dos
             órgãos fotossintéticos (folhas), que se acumula no bordo superior da
             zona submetida ao corte.

        Que consequências para a planta?
                Os órgãos abaixo da incisão podem
                 viver durante algum tempo utilizando
                 alimentos armazenados nos seus tecidos.

                 Se não se desenvolveram rebentos
                 novos abaixo da incisão, quando as
                 reservas se esgotarem a raiz morre e,
                 consequentemente, a planta.
                                                                   Profª: Sandra Nascimento
Transporte no floema
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        Durante muito tempo não foi possível analisar a constituição da
         seiva floémica, pois as células vivas do floema são muito frágeis e o
         processo de transporte que nelas ocorre é facilmente perturbado ou
         interrompido quando esta se pretende extrair com micropipetas.




                                                                Profª: Sandra Nascimento
Floema
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        Na década de 50 do século XX,
         experiências realizadas com afídeos
         (pulgões) permitiram um melhor
         conhecimento dessa seiva.
        Quando um afídeo atinge o floema, a
         pressão da seiva floémica força-a a sair
         da planta e a entrar no tubo digestivo do
         animal.
        Por vezes a pressão é tão grande que a
         seiva elaborada é forçada a sair pelo
         ânus.


                                                     Profª: Sandra Nascimento
Floema
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        Se um afídeo que está a
         alimentar-se for cortado
         pelo     estilete,  exsuda
         através deste, sob pressão,
         a seiva floémica, que
         durante alguns dias pode
         ser estudada.




                                       Profª: Sandra Nascimento
Transporte no floema
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                     A hipótese do fluxo de massa admite
                      que o transporte floémico ocorre devido
                      a um gradiente de concentração de
                      sacarose que se estabelece entre uma
                      fonte onde esta é produzida e um local
                      de consumo ou de reserva.

                     A existência destas duas regiões torna
                      possível o fluxo de massa de solutos
                      através do floema.

                     Na compreensão destes processos têm
                      sido analisados modelos físicos simples.
                                              Profª: Sandra Nascimento
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     Profª: Sandra Nascimento
38   Profª: Sandra Nascimento
Hipótese do fluxo de massa
39




     1- A glicose elaborada nos órgãos
     fotossintéticos é  convertida em
     sacarose.

     2- A sacarose passa para as células de
     companhia por transporte activo, e
     destas para o floema.




                                              Profª: Sandra Nascimento
Hipótese do fluxo de massa
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     3- O aumento da concentração de
     sacarose nas células dos tubos crivosos
     provoca uma entrada de água nestas
     células, que ficam túrgidas.


     4- A pressão de turgescência (pressão
     que o conteúdo de uma célula exerce
     sobre a parede celular quando a
     célula fica túrgida) faz com que a
     solução atravesse as placas crivosas.

                                               Profª: Sandra Nascimento
Hipótese do fluxo de massa
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 5 – Há, assim, um movimento das regiões de
 alta pressão para as regiões de baixa pressão.

 6 – A sacarose é retirada do floema para os
 locais de consumo ou de reserva por transporte
 activo (onde é convertida em glicose que pode
 ser utilizada na respiração ou polimerizar-se em
 amido, que fica em reserva).

7 – O aumento da concentração de sacarose
nas células envolventes provoca uma saída de
água dos tubos crivosos, diminuindo a pressão
de turgescência.                                    Profª: Sandra Nascimento
Hipótese do fluxo de massa
42




                                  Profª: Sandra Nascimento
43




     Profª: Sandra Nascimento

transportenasplantas

  • 1.
    ES JOSÉ AFONSO10/11 PROFª SANDRA NASCIMENTO UNIDADE 2 I – TRANSPORTE NAS PLANTAS Transporte de Matéria
  • 2.
    Objectivos 2  Compreender o transporte enquanto mecanismo que permite a obtenção de substâncias necessárias à síntese de compostos orgânicos e sua posterior distribuição.  Conhecer as hipóteses “Pressão radicular”, “Tensão- coesão-adesão” e “Fluxo de massa” como mecanismos que explicam os movimentos no xilema e no floema.  Compreender que os sistemas radicular, caulinar e foliar são evidências de adaptações ao meio terrestre Profª: Sandra Nascimento
  • 3.
    Evolução das plantas 3 Plantas não vasculares Plantas vasculares sem semente Plantas vasculares com semente Plantas vasculares com semente e com flor Plantas vasculares - Plantas que apresentam tecidos especializados no transporte (seiva bruta e seiva elaborada). Profª: Sandra Nascimento
  • 4.
    Evolução das plantas 4 Profª: Sandra Nascimento Profª: Sandra Nascimento
  • 5.
    Tecidos condutores ouvasculares 5  Xilema  ocorre o transporte de seiva bruta (água – 99,5% e sais minerais – 0,5%) da raiz para os órgãos aéreos da planta.  Floema  ocorre o transporte de seiva elaborada (água – 80% e compostos orgânicos – 20%) essencialmente das folhas para os outros órgãos da planta. Translocação Movimento da água e solutos no interior da planta através de tecidos condutores ou vasculares. Profª: Sandra Nascimento
  • 6.
    6 Xilema ou lenho ou tecido traqueano Profª: Sandra Nascimento
  • 7.
    Xilema 7  Elementos de vaso (células mortas)  Traqueídos ou tracóides (células mortas)  Fibras lenhosas (células mortas)  Parênquima lenhoso (células vivas) Tracóides Elementos de vaso Profª: Sandra Nascimento
  • 8.
    Xilema 8 Vasos Xilémicos Profª: Sandra Nascimento
  • 9.
    9 Floema, líber ou tecido crivoso Profª: Sandra Nascimento
  • 10.
    Floema 10  Células dos tubos crivosos (células vivas)  Células de companhia (células vivas)  Fibras liberinas (células mortas)  Parênquima liberino (células vivas) Profª: Sandra Nascimento
  • 11.
    Floema e xilema 11 Profª: Sandra Nascimento
  • 12.
    Vasos condutores 12  Os elementos que constituem os tecidos condutores (xilema e floema) agrupam-se em conjuntos designados por feixes condutores, os quais ocupam posições relativas diferentes nos vários órgãos. Profª: Sandra Nascimento
  • 13.
    Estomas 13  São estruturas existentes na epiderme dos órgãos aéreos das plantas e que permitem trocas gasosas entre o interior e o exterior da planta. Célula-guarda Ostíolo Célula de companhia Profª: Sandra Nascimento
  • 14.
    Estomas 14 Profª: Sandra Nascimento
  • 15.
    Estoma 15 Profª: Sandra Nascimento
  • 16.
    Níveis de transporte 16  1 - Absorção de água e solutos do meio para as células da raiz (A);  2 - Transporte de seivas a longas distâncias pelo xilema e pelo floema (B); A B Profª: Sandra Nascimento
  • 17.
    Absorção de solutosdo meio para a célula da raiz 17  Os iões são retirados do solo contra um gradiente de concentração, com gastos de energia (ATP) e intervenção de transportadores membranares específicos – transporte activo. Profª: Sandra Nascimento
  • 18.
    Absorção de águado meio para a célula da raiz 18  Osmose – movimento da água através de membranas permeáveis no sentido do equilíbrio de concentrações entre os dois meios. A água desloca-se de zonas com baixa concentração de solutos (soluções hipotónicas) para meios com elevada concentração de solutos (soluções hipertónicas). A concentração de muitos dos solutos na planta é superior à do solo, favorecendo a entrada passiva da água na raiz. Profª: Sandra Nascimento
  • 19.
    Transporte no xilema 19  A ascensão da seiva bruta, contrariando a gravidade, foi objecto de várias explicações, nomeadamente que estariam envolvidas células vivas, ou que haveria transporte pelas células da raiz; actualmente há duas teorias explicativas: a teoria da pressão radicular e a teoria da tensão-coesão-adesão. Profª: Sandra Nascimento
  • 20.
    Teoria da pressãoradicular 20  O transporte activo de iões do solo para as células da raiz aumenta o potencial de soluto nestas células, o que tem como consequência a entrada de água. A acumulação de água nestes tecidos provoca uma pressão (pressão radicular) que a vai forçar a subir no xilema por capilaridade. Profª: Sandra Nascimento
  • 21.
    Teoria da pressãoradicular 21  O efeito da pressão radicular pode ser observado quando se efectuam as podas tardias em certas plantas, verificando-se a saída de água pelas zonas de cortes, num processo conhecido por exsudação. Profª: Sandra Nascimento
  • 22.
    Teoria da pressãoradicular 22  Quando a pressão radicular é muito elevada, a água é forçada a subir até às folhas, onde é libertada sob a forma líquida, num fenómeno designado por gutação.  Hidátodos ou estomas aquíferos: são estomas modificados, adaptados a perder o excesso de água na forma líquida. Profª: Sandra Nascimento
  • 23.
    Teoria da pressãoradicular 23  Objecções à teoria da pressão radicular:  Algumas espécies não apresentam pressão radicular.  Os valores da pressão radicular são insuficientes para explicar a ascensão de água até ao cimo de certas árvores. Profª: Sandra Nascimento
  • 24.
    Teoria da tensão– coesão - adesão 24 Profª: Sandra Nascimento
  • 25.
    Teoria da tensão– coesão - adesão 25  Tensão – a transpiração foliar gera um défice de água, com consequente tensão (pressão negativa) ou efeito de sucção sobre a seiva xilémica; as células do mesófilo ficam hipertónicas, havendo um aumento da pressão osmótica. Profª: Sandra Nascimento
  • 26.
    Teoria da tensão– coesão - adesão 26  Cada molécula de água perdida pelo mesófilo é substituída a partir do xilema das folhas, criando um défice de água, compensado pelo xilema do caule; este efeito propaga-se à raiz, fazendo com que a água passe do parênquima cortical para o xilema, determinando a absorção de água do solo. Profª: Sandra Nascimento
  • 27.
    Teoria da tensão– coesão - adesão 27  Coesão – força que mantém unidas as moléculas de água entre si através das pontes de hidrogénio. Coesão entre as moléculas de água Profª: Sandra Nascimento
  • 28.
    Teoria da tensão– coesão - adesão 28  Adesão – força que atrai as moléculas de água às paredes dos vasos xilémicos e que é acentuada pelo facto de o lúmen dos vasos ser diminuto, o que é evidenciado pelo efeito de capilaridade, para o qual contribui também a coesão. Profª: Sandra Nascimento
  • 29.
    29 Profª: Sandra Nascimento
  • 30.
    Transporte no floema 30  Grande parte dos dados relativos ao movimento descendente de seiva elaborada foram obtidos a partir de experiências em que se removeu um anel estreito dos tecidos exteriores ao xilema. Profª: Sandra Nascimento
  • 31.
    Transporte no floema 31 Profª: Sandra Nascimento
  • 32.
    Transporte no floema 32  Por ter sido retirado o anel houve remoção do floema, sendo interrompido o trânsito da seiva (elaborada) proveniente dos órgãos fotossintéticos (folhas), que se acumula no bordo superior da zona submetida ao corte.  Que consequências para a planta?  Os órgãos abaixo da incisão podem viver durante algum tempo utilizando alimentos armazenados nos seus tecidos.  Se não se desenvolveram rebentos novos abaixo da incisão, quando as reservas se esgotarem a raiz morre e, consequentemente, a planta. Profª: Sandra Nascimento
  • 33.
    Transporte no floema 33  Durante muito tempo não foi possível analisar a constituição da seiva floémica, pois as células vivas do floema são muito frágeis e o processo de transporte que nelas ocorre é facilmente perturbado ou interrompido quando esta se pretende extrair com micropipetas. Profª: Sandra Nascimento
  • 34.
    Floema 34  Na década de 50 do século XX, experiências realizadas com afídeos (pulgões) permitiram um melhor conhecimento dessa seiva.  Quando um afídeo atinge o floema, a pressão da seiva floémica força-a a sair da planta e a entrar no tubo digestivo do animal.  Por vezes a pressão é tão grande que a seiva elaborada é forçada a sair pelo ânus. Profª: Sandra Nascimento
  • 35.
    Floema 35  Se um afídeo que está a alimentar-se for cortado pelo estilete, exsuda através deste, sob pressão, a seiva floémica, que durante alguns dias pode ser estudada. Profª: Sandra Nascimento
  • 36.
    Transporte no floema 36  A hipótese do fluxo de massa admite que o transporte floémico ocorre devido a um gradiente de concentração de sacarose que se estabelece entre uma fonte onde esta é produzida e um local de consumo ou de reserva.  A existência destas duas regiões torna possível o fluxo de massa de solutos através do floema.  Na compreensão destes processos têm sido analisados modelos físicos simples. Profª: Sandra Nascimento
  • 37.
    37 Profª: Sandra Nascimento
  • 38.
    38 Profª: Sandra Nascimento
  • 39.
    Hipótese do fluxode massa 39 1- A glicose elaborada nos órgãos fotossintéticos é convertida em sacarose. 2- A sacarose passa para as células de companhia por transporte activo, e destas para o floema. Profª: Sandra Nascimento
  • 40.
    Hipótese do fluxode massa 40 3- O aumento da concentração de sacarose nas células dos tubos crivosos provoca uma entrada de água nestas células, que ficam túrgidas. 4- A pressão de turgescência (pressão que o conteúdo de uma célula exerce sobre a parede celular quando a célula fica túrgida) faz com que a solução atravesse as placas crivosas. Profª: Sandra Nascimento
  • 41.
    Hipótese do fluxode massa 41 5 – Há, assim, um movimento das regiões de alta pressão para as regiões de baixa pressão. 6 – A sacarose é retirada do floema para os locais de consumo ou de reserva por transporte activo (onde é convertida em glicose que pode ser utilizada na respiração ou polimerizar-se em amido, que fica em reserva). 7 – O aumento da concentração de sacarose nas células envolventes provoca uma saída de água dos tubos crivosos, diminuindo a pressão de turgescência. Profª: Sandra Nascimento
  • 42.
    Hipótese do fluxode massa 42 Profª: Sandra Nascimento
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    43 Profª: Sandra Nascimento