Neste trabalho se realiza a síntese e caracterização de nanofios de óxido de zinco. Adicionalmente se apresenta o processo de montagem de um dispositivo para medidas elétricas deste material. Estuda-se complementarmente o efeito do tratamento de plasma sobre as propriedades de fotoluminescência do material. Nanofios foram sintetizados pelo mecanismo vapor-líquido-sólido (VLS), utilizando ouro como catalizador e safira c-plane como substrato. As amostras foram caracterizadas utilizando microscopia eletrônica de varredura, fotoluminescência a temperatura ambiente, difração de raios X, e microscopia eletrônica de transmissão. Os nanofios obtidos têm seção transversal com formato quase hexagonal, e larguras de aproximadamente 46 nm. O comprimento deles varia de 3 a 10 μm. Os resultados de difração de raios x e microscopia eletrônica de transmissão mostram que eles são monocristalinos com rede cristalina tipo wurtzita, e com direção de crescimento no eixo c. Foram estudados os efeitos da potência de plasma de oxigênio (O2) na fotoluminescência dos nanofios a temperatura ambiente. A diferença na fotoluminescência após diferentes tratamentos de plasma de O2 mostra que a razão entre a emissão da região do band gap e da banda do visível pode ser modificada pelo tratamento. Este efeito corrobora com a hipótese de que a banda verde de luminescência está relacionada às vacâncias de zinco. A variação percentual da razão entre as duas regiões apresenta uma dependência linear com a potência do plasma. / In this work, we performed the synthesis and characterization of zinc oxide nanowires. We also report an assembly process to measure the electrical properties of this material. We study the plasma treatment effect on the photoluminescence spectra of the nanowires. Nanowires were synthesized via vapor-liquid-solid mechanism, using gold as catalyst and c-plane sapphire as substrate. The samples were characterized using scanning electron microscopy, room temperature photoluminescence, x-rays diffraction and transmission electron microscopy. Our nanowires show a quasi-hexagonal cross section, with diameters of approximately 46 nm. Their lengths ranged from 3 to 10 μm. Our results show monocrystalline wurtzite crystal nanowires with c growth direction. We also study the plasma power effect of oxygen (O2) plasma treatment on the room temperature photoluminescence spectra of the nanowires. Our results show that the deep level emission to near band emission ratio decreases with the plasma treatment. This effect supports the hypothesis that claims the green band luminescence is related to the oxygen vacancies. Furthermore, the relative ratio change depends linearly on the plasma power.

Ensaios cronogalvanométricos, análises por difração de raios -X, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e curvas de polarização potenciostáticas foram usadas com o propósito de caracterizar os filmes formados sobre o aço API T95 em soluções alcalinas de sulfeto de sódio (Na2S 0,02M). As características destes filmes foram analisadas em função do pH da solução. O pH usado em cada caso (entre 8 e 11) foi obtido através da injeção de gás sulfídrico (H2S) na solução previamente desarejada. As curvas de polarização potenciostáticas mostram o aparecimento de uma região passiva ou pseudo-passiva para os pHs mais elevados (1 O e 11 ). As curvas cronogalvanométricas permitiram verificar uma queda de densidade de corrente nestes mesmos pHs, evidenciando a melhor proteção contra a corrosão dos filmes de sulfeto formados nestas condições. / Chronogalvanometric electrochemical essays, X - ray diffraction analysis, scanning electron microscopy (SEM) and potentiostatic curves were used with the pourpose of characterizing the sulfide films formed on API T95 steel in alkaline sodium sulfide (Na2S 0,02M) environments. The characterization of these films were followed by pH measurements and the potential at witch they were formed. The pH of the used environments was varied between 8 and 11 through hydrogen sulfide (H2S) injection in the previously deaerated solution. Potentiostatic polarization curves indicate a pseudopassive or passive area in the highest pH values (1 O and 11 ). The chronogalvanometric curves show a decrease of current density, at the same pH, characterizing a better corrosion protection of the films formed in these conditions.

Estudos morfológicos representam ferramentas básicas para ampliação do conhecimento sobre determinado táxon e abrem caminhos para o desenvolvimento de outros estudos em diversas áreas como taxonomia, filogenia, etologia e ecologia. Neste trabalho, buscamos aprimorar o conhecimento morfológico na família Pentatomidae, investigando as variações presentes nas pernas de percevejos e como elas se desenvolvem ao longo do ciclo de vida. Estudando comparativamente as expansões tibiais e o aparato tibial na subfamília Asopinae, e verificamos que ambas as estruturas possuem uma ampla variação morfológica. As expansões podem estar presentes nas superfícies dorsal e ventral da tíbia, ou apenas na dorsal. A estrutura pode apresentar diferentes tamanhos entre as espécies, podendo ser até duas vezes a largura do eixo central da tíbia como nos gêneros Cazira e Heteroscelis, ou em outros casos como Alceorrhynchus, que se apresenta de forma diminuta. Além disso, as expansões podem ocorrer ao longo de toda a tíbia, ou apenas apicalmente. Em relação ao aparato tibial, verificamos que o número de cerdas é bastante variável entre as espécies analisadas, e que possui relação com o tamanho geral do inseto. Ainda, verificamos que a região circundante à estrutura apresenta morfologia variável. Com base nas variações encontradas, dez caracteres morfológicos foram propostos. Além dos adultos, estudamos a morfologia e alometria da tíbia ao longo da ontogenia em nove espécies de Pentatomidae das subfamílias Asopinae, Pentatominae e Edessinae. Foi constatado que o número de cerdas aumenta em cada estágio de desenvolvimento nas espécies de Asopinae, enquanto nas demais o número se mantém praticamente o mesmo. A alometria do aparato tibial se demonstrou positiva para todas as espécies de Asopinae nos testes realizados, enquanto nas subfamílias Pentatominae e Edessinae a alometria da estrutura foi maioritariamente negativa ou isométrica. Foi demonstrado que assim como em outros insetos, as pernas apresentam um crescimento acelerado em comparação com outras estruturas do corpo, neste caso, da cabeça. Além disso, constatamos que a largura de tíbia apresenta uma queda de tamanho do quinto ínstar para o estágio Adulto, e hipotetizamos que este fenômeno possa ter relação com a perda de estruturas presentes nas pernas das ninfas responsáveis por dar maior suporte ao peso do inseto. Os estágios imaturos de Tynacantha marginata Dallas são descritos, estruturas corporais são exploradas e comparadas morfologicamente, e características diagnósticas que permitem a identificação dos ovos e ninfas da espécie são fornecidas. / Morphological studies are basic tools to increase knowledge about a given taxon, opening paths for the development of other studies in several areas such as taxonomy, phylogeny, ethology and ecology. In this work, we aimed to improve the morphological knowledge in the Pentatomidae family, examining the variations present in the legs of stink bugs and how they develop throughout the life-cycle. Comparatively studying the tibial expansions and the foretibial apparatus in the Asopinae subfamily, we found that both structures have a wide morphological variation. The expansions may be present on the dorsal and ventral surfaces of the foretibia, or only on the dorsal surface. The structure can present different sizes between the species, being able to be up to twice the width of the tibial axis as in the genus Cazira and Heteroscelis, or in other cases like Alceorrhynchus, appears in a diminutive form. Besides, the expansions may occur along the entire tibia, or only apically. In relation to the foretibial apparatus, we verified that the number of setae is quite variable among the analyzed species, and that it is related with the general size of the insect. Also, we verified that the region surrounding the structure presents variable morphology. Based on the variations found, ten morphological characters are proposed. In addition to the adults, we studied the morphology and allometry of the foretibia along the ontogeny in nine species of Pentatomidae of the subfamilies Asopinae, Pentatominae and Edessinae. It was observed that the number of setae increases at each stage of development in the Asopinae species, while in the others the number remains practically the same. Allometry of the tibial apparatus was shown to be positive for all Asopinae species in the performed tests, while in the Pentatominae and Edessinae subfamilies the allometry of the structure was mostly negative or isometric. It has demonstrated that, as in other insects, the legs exhibit accelerated growth compared to other structures of the body, in our case, the head. In addition, we verified that tibia width shows a decrease in size of the fifth instar for the adult stage, and hypothesized that this phenomenon is related to the loss of structures present in the legs of the nymphs responsible for giving support to the weight of the insect. The immature stages of Tynacantha marginata Dallas are described, body structures are explored and morphologically compared and diagnostic features that allow identification of the eggs and nymphs of the species are provided.

abstract: In this dissertation, various characterization techniques have been used to investigate many aspects of the properties of III-nitride materials and devices for optoelectronic applications. The first part of this work is focused on the evolution of microstructures of BAlN thin films. The films were grown by flow-modulated epitaxy at 1010 oC, with B/(B+Al) gas-flow ratios ranging from 0.06 to 0.18. The boron content obtained from X-ray diffraction (XRD) patterns ranges from x = 0.02 to 0.09, while Rutherford backscattering spectrometry (RBS) measures x = 0.06 to 0.16. Transmission electron microscopy indicates the sole presence of the wurtzite crystal structure in the BAlN films, and a tendency towards twin formation and finer microstructure for B/(B+Al) gas-flow ratios greater than 0.15. The RBS data suggest that the incorporation of B is highly efficient, while the XRD data indicate that the epitaxial growth may be limited by a solubility limit in the crystal phase at about 9%. Electron energy loss spectroscopy has been used to profile spatial variations in the composition of the films. It has also located point defects in the films with nanometer resolution. The defects are identified as B and Al interstitials and N vacancies by comparison of the observed energy thresholds with results of density functional theory calculations. The second part of this work investigates dislocation clusters observed in thick InxGa1-xN films with 0.07 ≤ x ≤ 0.12. The clusters resemble baskets with a higher indium content at their interior. Threading dislocations at the basket boundaries are of the misfit edge type, and their separation is consistent with misfit strain relaxation due the difference in indium content between the baskets and the surrounding matrix. The base of the baskets exhibits no observable misfit dislocations connected to the threading dislocations, and often no net displacements like those due to stacking faults. It is argued that the origin of these threading dislocation arrays is associated with misfit dislocations at the basal plane that dissociate, forming stacking faults. When the stacking faults form simultaneously satisfying the crystal symmetry, the sum of their translation vectors does add up to zero, consistent with our experimental observations. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Physics 2018

abstract: Over the last century, X-ray crystallography has been established as the most successful technique for unravelling the structure-function relationship in molecules. For integral membrane proteins, growing well-ordered large crystals is a challenge and hence, there is room for improving current methods of macromolecular crystallography and for exploring complimentary techniques. Since protein function is deeply associated with its structural dynamics, static position of atoms in a macromolecule are insufficient to unlock the mechanism. The availability of X-ray free electron lasers presents an opportunity to study micron-sized crystals that could be triggered (using light, small molecules or physical conditions) to capture macromolecules in action. This method of ‘Time-resolved serial crystallography’ answers key biological questions by capturing snapshots of conformational changes associated with multi-step reactions. This dissertation describes approaches for studying structures of large membrane protein complexes. Both macro and micro-seeding techniques have been implemented for improving crystal quality and obtaining high-resolution structures. Well-diffracting 15-20 micron crystals of active Photosystem II were used to perform time-resolved studies with fixed-target Roadrunner sample delivery system. By employing continuous diffraction obtained up to 2 A, significant progress can be made towards understanding the process of water oxidation. Structure of Photosystem I was solved to 2.3 A by X-ray crystallography and to medium resolution of 4.8 A using Cryogenic electron microscopy. Using complimentary techniques to study macromolecules provides an insight into differences among methods in structural biology. This helps in overcoming limitations of one specific technique and contributes in greater knowledge of the molecule under study. / Dissertation/Thesis / Doctoral Dissertation Biochemistry 2018

abstract: A system for illuminating a sample in situ with visible and UV light inside a transmission electron microscope was devised to study photocatalysts. There are many factors which must be considered when designing and building such a system. These include both mechanical, optical, and electron optical considerations. Some of the restrictions posed by the electron microscope column are significant, and care must be taken not to degrade the microscope's electron optical performance, or to unduly restrict the other current capabilities of the microscope. The nature of these various design considerations is discussed in detail. A description of the system that has been added to the microscope at ASU, an FEI Tecnai F20 environmental transmission electron microscope is also given. The system includes a high brightness broadband light source with optical filters, a fiber to guide the light to the sample, and a system for precisely aligning the fiber tip. The spatial distribution and spectrum of the light reaching the sample has been characterized, and is described in detail. / Dissertation/Thesis / M.S. Materials Science and Engineering 2012

abstract: Topological insulators with conducting surface states yet insulating bulk states have generated a lot of interest amongst the physics community due to their varied characteristics and possible applications. Doped topological insulators have presented newer physical states of matter where topological order co&ndashexists; with other physical properties (like magnetic order). The electronic states of these materials are very intriguing and pose problems and the possible solutions to understanding their unique behaviors. In this work, we use Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) – an analytical TEM tool to study both core&ndashlevel; and valence&ndashlevel; excitations in Bi2Se3 and Cu(doped)Bi2Se3 topological insulators. We use this technique to retrieve information on the valence, bonding nature, co-ordination and lattice site occupancy of the undoped and the doped systems. Using the reference materials Cu(I)Se and Cu(II)Se we try to compare and understand the nature of doping that copper assumes in the lattice. And lastly we utilize the state of the art monochromated Nion UltraSTEM 100 to study electronic/vibrational excitations at a record energy resolution from sub-nm regions in the sample. / Dissertation/Thesis / M.S. Materials Science and Engineering 2013

Septinas são GTPases consideradas como um novo componente do citoesqueleto. Essas proteínas interagem entre si para formar heterocomplexos filamentosos e estruturas de alta ordem que são importantes para a citocinese e uma variedade de outros processos celulares. Existem muitos aspectos mecânicos dessas proteínas que não são totalmente compreendidos, incluindo a forma como os heterocomplexos se agrupam corretamente. Em humanos, há 13 genes que codificam septinas, classificadas em quatro grupos quanto à similaridade em relação à estrutura primária. O complexo hexamérico SEPT7-SEPT6-SEPT2-SEPT2-SEPT6-SEPT7 foi o melhor caracterizado, com uma estrutura cristalina resolvida à 4 Å. Segundo às Regras de Kinoshita, as septinas desse complexo podem ser substituídas nesse arranjo por outras pertencentes ao mesmo grupo. Neste trabalho utilizamos a técnica de microscopia eletrônica de transmissão com análise de partícula única para estudar dois complexos de septinas. Um dos complexos estudados neste projeto é formado por septinas humanas, para as quais atualmente não há informações estruturais disponíveis. O complexo SEPT5-SEPT6-SEPT7 foi expresso heterólogamente em E. coli e purificado em alta concentração salina para evitar a polimerização. A análise de partículas únicas de imagens por contrastação negativa mostrou a presença de partículas alongadas de aproximadamente 25 nm de comprimento, compostos por seis monômeros, como esperado. Com o objetivo de localizar a posição da SEPT5 no complexo, foi realizada uma fusão com MBP (Maltose Binding Protein) e imunomarcação com anticorpo monoclonal anti-SEPT5, concluindo que a SEPT5 está localizada na extremidade do complexo hexamérico. Porém, a SEPT5 pertence ao mesmo grupo da SEPT2, que foi relatada estar localizada no centro do hexâmero. Este resultado possibilitou uma nova discussão sobre a maneira que as septinas formam os complexos e, como a sensibilidade à concentração salina está relacionada com a fragilidade da interface NC, análogo ao observado em complexos de Saccharomyces cerevisiae. Um complexo de Ciona intestinalis incluindo a SEPT2, SEPT6, SEPT7 e SEPT9, também expresso heterólogamente em E. coli, foi preparado por contrastação negativa. A análise de partícula única das imagens coletadas mostrou um heterocomplexo aparentemente hexamérico, embora fosse esperado um octâmero devido à presença das quatro septinas diferentes, sendo uma pertencente à cada um dos quatro grupos. Os resultados deste trabalho proporcionaram um avanço na compreensão da formação de heterocomplexos de septinas e como essas proteínas interagem umas com as outras nesta montagem. / Septins are GTPases that appear to be a novel component of the cytoskeleton. These proteins interact with each other to form filamentous heterocomplexes and high order structures which are important for cytokinesis and a variety of other cellular processes. There are many mechanistic aspects of these proteins that are not fully understood, including how the heterocomplexes correctly assemble. In humans, there are 13 genes encoding septins, classified in four groups based on primary structure. The SEPT7-SEPT6-SEPT2-SEPT2-SEPT6-SEPT7 hexameric complex was the best characterized, with a crystalline structure solved at 4 Å. According to Kinoshita´s Rules, the septins of this complex can be replaced in this arrangement by others belonging to the same group. In this work, we used transmission electron microscopy with single particle analysis to study two septin complexes. One of the complexes studied in this project is composed of three human septins, for which there is currently no structural information available. The SEPT5-SEPT6-SEPT7 complex was heterologously expressed in E. coli and purified at high salt concentration to avoid polymerization. Single particle analysis of negatively stained samples showed the presence of elongated particles of approximately 25 nm in length. To locate SEPT5 in the complex, a fusion with MBP (Maltose Binding Protein) and immunoblotting with anti-SEPT5 monoclonal antibody was performed, concluding that SEPT5 is located at the end of the hexameric complex. However, SEPT5 belongs to the same group as SEPT2, which was reported to be located in the center of the hexamer. This result allowed for a new discussion on the way that septins form heterocomplexes and also, on how the sensitivity of the NC interface in related to salt concentration, analogous to that observed in the heterocomplex of Saccharomyces cerevisiae. A Ciona intestinalis complex including SEPT2, SEPT6, SEPT7 and SEPT9, also expressed heterologously in E. coli, was prepared by negative staining. The single particle analysis of the collected images showed an apparently hexameric heterocomplex, although an octamer was expected due to the presence of the four different septins, one belonging to each of the four groups. The results of this work represent advances in the understanding of the formation of septin heterocomplexes and how these proteins interact with each other during assembly.

Os tratamentos para a hipersensibilidade dentinária (HD) não exibem efetividade em longo prazo, o que justifica a busca por novos tratamentos. O uso do biovidro por ser um material bioestimulador com capacidade de promover deposição de hidroxiapatita seria um tratamento promissor na redução da HD em longo prazo. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi comparar in vitro o efeito do pó de biovidro associado a diferentes veículos na obliteração de túbulos dentinários expostos antes e após desafio erosão/abrasão (DEA). Dois fragmentos da porção cervical da raiz de 36 dentes humanos uniradiculares tiveram o cemento removido com curetas periodontais. A seguir, para mimetizar a HD, a dentina exposta foi tratada com ácido fosfórico a 37% por 1 min para abertura dos túbulos. Os fragmentos foram distribuídos nos seguintes grupos experimentais (n=12): G1: Controle: nenhum tratamento adicional; G2: biovidro com ácido fosfórico a 30%; G3: Gluma Desensitizer; G4: Gluma Desensitizer com biovidro; G5: irradiação com laser de Nd:YAG e G6: biovidro com irradiação com o laser de Nd:YAG. A irradiação com laser de Nd:YAG (1.064 nm; 1,0 W, 15 Hz, 66 mJ) foi realizada por 10 s por quatro vezes, com intervalos de 10 s, no modo contato e em varredura. Após a realização dos tratamentos dos diferentes grupos experimentais todos os espécimes ficaram armazenados em saliva artificial por 14 dias. Os dois fragmentos de uma mesma raiz foram submetidos ao mesmo tratamento e, de forma aleatória, um fragmento foi submetido ao DEA e o outro não. Este desafio foi realizado por meio da imersão dos espécimes em ácido cítrico a 1 % (pH 3,75), por 2 min, seguido da imersão em 15 ml de saliva artificial por 60 min. Após, os espécimes foram submetidos à escovação (270 ciclos em suspensão de dentifrício e saliva artificial para cada espécime) e à lavagem ao final deste DEA. Estes procedimentos foram repetidos 3 vezes ao dia por 3 dias. Então, estes espécimes foram armazenados em saliva artificial por 24 h. Após as incubações em saliva artificial todos os espécimes dos diferentes grupos experimentais foram preparados para análise morfológica por microscopia eletrônica de varredura (MEV). As eletromicrografias de varredura foram analisadas qualitativamente e quantitativamente, onde a área relativa de túbulos abertos em relação à área total das imagens com e sem DEA foram comparadas pelo teste ANOVA complementado pelo teste de Tukey (p<0,05). As maiores alterações morfológicas da dentina apareceram nos grupos Nd:YAG e o grupo biovidro + ácido fosfórico a 30%. Os grupos Nd:YAG não foram considerados na análise qualitativa porque a irradiação não aconteceu de forma homogênea. O grupo Gluma sem DEA apresentou área relativa de túbulos abertos significantemente menor que todos os outros grupos com e sem DEA. Houve uma tendência de redução de área relativa de túbulos dentinários abertos nos grupos com biovidro após o DEA, especialmente no grupo biovidro + ácido fosfórico a 30%. Conclui-se que o pó de biovidro nos diferentes veículos testados não foi capaz de induzir a obliteração dos túbulos dentinários expostos. / Treatments for dentin hypersensitivity (DH) do not exhibit long-term effectiveness, what boost the search for new treatments. The use of bioglass that is a biostimulator material with the ability to promote hydroxyapatite deposition would be a promising treatment for long term DH reduction. In this sense, the aim of this study was to compare the in vitro effect of a bioglass powder in different vehicles for closing exposed dentinal tubules before and after an erosion / abrasion challenge. Two fragments of the cervical portion of the root were obtained from 36 single-rooted human teeth. The cementum was removed with periodontal curettes. Then, to mimic the DH, the dentin was treated with 37% phosphoric acid for 1 min to open the tubules. The fragments were assigned to two experimental groups (n = 12): G1: Control: no additional treatment; G2: bioglass with 30% phosphoric acid, G3: Gluma Desensitizer; G4: Gluma Desensitizer with bioglass; G5: Nd:YAG laser irradiation and G6: bioglass with Nd:YAG laser irradiation. Irradiation was performed with Nd: YAG laser (1.064 nm, 1.0 W, 15 Hz, 66 mJ, 10s, four times with 10s- intervals between them) in scanning and contact mode. After the treatments, all specimens from different experimental groups were stored into artificial saliva for 14 days. The two fragments of the same roots received the same treatment and at random, one fragment was submitted to erosion/abrasion challenge and the other not. This challenge was carried out by the immersion of the specimens into a 1% citric acid solution (pH 3.75) for 2 min, followed by immersion into 15 ml of artificial saliva for 60 min. Next, the specimens were submitted to brushing (270 cycles in slurry of toothpaste and artificial saliva for each specimen) and washed in the end of this challenge. These procedures were repeated three times a day for 3 days. Then, the specimens were stored in artificial saliva for 24 h. After incubations in artificial saliva all specimens of different experimental groups were prepared for morphological analysis by scanning electron microscopy (SEM). The scanning electron micrographs were analyzed qualitatively and quantitatively, and the relative area of open tubules in relation to the total area of the images with and without the erosion/abrasion challenge were compared by using the Student´s t test (p < 0.05). The major morphological changes of the dentine were observed in the Nd:YAG groups and in the bioglass + 30% phosphoric acid group. The Nd:YAG groups were not considered for qualitative analysis because irradiation was uneven. The Gluma group without erosion/abrasion challenge showed relative area of open tubules significantly lower than those of all other groups with and without erosion/abrasion challenge. We conclude that the bioglass powder in different vehicles did not induce obliteration of exposed dentinal tubules.

Os vegetais apresentam variados mecanismos de defesa, os quais conferem tolerância a elementos considerados tóxicos, como o alumínio (Al). Em primeiro experimento, objetivou-se avaliar a tolerância diferencial ao Al em quatro plantas forrageiras do gênero Brachiaria (B. decumbens cv. Basilisk, B. brizantha cv. Marandu, B. brizantha cv. Piatã e B. brizantha cv. Xaraés), por meio da quantificação da área foliar; aspectos morfológicos do sistema radicular (comprimento total e superfície total de raízes); produção de biomassa de raízes e parte aérea; concentração, acúmulo e transporte de Al à longa distância; peroxidação lipídica em tecidos de folhas e raízes e concentração de H2O2 nas folhas. As concentrações de Al empregadas na solução nutritiva foram de 0; 0,44; 0,89 e 1,33 mmol L-1, as quais foram distribuídas conforme delineamento experimental de blocos completos ao acaso, utilizando-se esquema fatorial 4 x 4 (quatro doses de Al x quatro genótipos de Brachiaria), com quatro repetições. A atividade do Al3+ livre na solução nutritiva foi estimada utilizando o software GeoChem-EZ®, o qual evidenciou que cerca de 81% do Al estava disponível, considerando a variação nos valores de pH de 3,0 a 4,0. A adição de Al na solução nutritiva resultou na redução de parâmetros produtivos da parte aérea e do sistema radicular, além de aumentar a concentração e o acúmulo do metal nas raízes. Por intermédio de tais parâmetros, permitiu-se a seguinte classificação, quanto à tolerância diferencial ao Al: B. brizantha cv. Xaraés > B. decumbens cv. Basilisk >= B. brizantha cv. Piatã > B. brizantha cv. Marandu. No segundo experimento a B. brizantha cv. Marandu (menor tolerância) e a B. brizantha cv. Xaraés (maior tolerância) foram cultivadas em solução nutritiva e, em seguida, foram efetuadas avaliações referentes à morfologia e anatomia do sistema radicular (pêlos radiculares), por meio de microscopia de luz e microscopia eletrônica de varredura, determinação do Al no apoplasto e simplasto das raízes, bem como a quantificação da atividade de enzimas antioxidantes catalase (CAT), ascorbato peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPOX) e glutationa redutase (GR), em folhas e raízes. Utilizaram-se as concentrações de Al na solução de 0 e 1,33 mmol L-1, as quais foram distribuídas conforme delineamento experimental de blocos completos ao acaso, utilizando-se esquema fatorial 2 x 2 (duas concentrações de Al x dois genótipos de Brachiaria), com oito repetições. As atividades das enzimas CAT, APX, GPOX e GR foram mais expressas em tecidos radiculares. O excesso de Al reduziu a atividade da CAT e da GPOX nas raízes de B. brizantha cv. Xaraés e da APX e GR nas raízes de B. brizantha cv. Marandu. Quanto à compartimentação do Al no sistema radicular, constatou-se que a maior parte do metal concentrou-se no simplasto radicular, para ambos os genótipos. Por sua vez, na condição de excesso do metal, a maior concentração de Al trocável no apoplasto radicular foi verificada no cultivar Xaraés, sendo 49% superior ao cultivar Marandu. Foram verificadas maiores injúrias na epiderme radicular, como microfissuras e descamação, no cultivar Marandu. Os resultados fornecem evidências de que os genótipos de Brachiaria apresentam distintas respostas ao excesso de Al, com maior ou menor eficiência, caracterizando a tolerância diferencial / A variety of plant defense mechanisms have been shown, which confer tolerance to elements considered toxics, such as aluminum (Al). The aim of the first experiment was to evaluate the differential aluminum tolerance in four forage plants of Brachiaria genus (B. decumbens cv. Basilisk, B. brizantha cv. Marandu, B. brizantha cv. Piatã and B. brizantha cv. Xaraés), by measuring leaf area; root system morphology (total root length and total root surface); quantifying roots and plant top biomass yield; the Al-concentration, uptake and Al-long distance transport; evaluating lipid peroxidation in roots and leaves tissues, as well as the H2O2 content in leaves. Aluminum rates used were 0; 0.44; 0.89 and 1.33 mmol L-1, which were distributed as randomized block design, using a factorial 4 x 4 (four Al rates x four Brachiaria genotypes), with four replications. The free Al3+ activity in the nutrient solution was estimated using the software GeoChem-EZ®, reveling that around 81% of Al was available, considering the pH range between 3.0 and 4.0. Al addition in the nutrient solution decreased the plant top and root dry matter yield, increased Al-concentration and uptake in the roots. Though all these parameters, this following rank - as related to differential Al tolerance - was done: B. brizantha cv. Xaraés > B. decumbens cv. Basilisk >= B. brizantha cv. Piatã > B. brizantha cv. Marandu. In the second experiment, B. brizantha cv. Marandu (lower Al tolerance) and B. brizantha cv. Xaraés (higher Al tolerance) were grown in nutrient solution, with 0 and 1.33 mmol L-1 Al-concentrations, which were distributed as randomized block design, using a factorial 2 x 2 (two Al rates x two Brachiaria genotypes), with eight replications. Root system morphology and anatomy (root hairs) evaluations by using light and scanning electron microscopy, the Al concentration in the apoplast and symplast of roots, as well as the antioxidant enzymes activities such as catalase (CAT), ascorbate peroxidase (APX), guaiacol peroxidase (GPOX) and glutathione reductase (GR) were taken in the leaves and roots tissues. The CAT, APX, GPOX and GR activities were more expressed in root tissues than leaves tissues. Al toxicity decreased CAT and GPOX activities in roots of B. brizantha cv. Xaraés on the one hand; and the other the APX and GR activity in B. brizantha cv. Marandu roots. As regards to Al partition in root system compartments, it was found that most of metal was accumulated in symplast, to both genotypes. On the other hand, in metal excess condition, the highest Al concentration on the root apoplast was verified to Xaraés cultivar, being 49% higher than those quantified on the Marandu cultivar. Major injuries were found in the root epidermis, as ruptures and small clefts, which in turn have induced significant structural changes on the root surface of Marandu genotype. Taken together, the results provide evidences that Brachiaria genotypes have distinct responses to Al excess, with greater or lesser efficiency mechanism, featuring differential Al-tolerance