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2.236
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6. Dez. 2025
•
Shirin Keivani
@shirinkeivani
Genetik kann echt verwirrend sein, aber die Grundlagen von Genexpression... Mehr anzeigen
![Aufgabe 1: Ein-Gen-ein-Polypeptid- Hypothese
(aus Biosphäre Genetik - Sekundarstufe II, Cornelsen Verlag, 2017)
115/15]
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Du hast hier vier spannende Aufgaben vor dir, die alle um Genexpression und Mutationen kreisen. Die erste Aufgabe beschäftigt sich mit der berühmten Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese anhand von Fruchtfliegen-Augen.
Bei den anderen Aufgaben geht's um Proteinbiosynthese - einmal ganz normal erklärt und einmal mit einer ziemlich cleveren Schokoladenfabrik-Analogie. Die letzte Aufgabe zeigt dir, wie Gendefekte zu Übergewicht führen können.
💡 Tipp: Diese Aufgaben bauen perfekt aufeinander auf - von der Grundidee "ein Gen = ein Protein" bis hin zu konkreten Mutationsanalysen!
![Aufgabe 1: Ein-Gen-ein-Polypeptid- Hypothese
(aus Biosphäre Genetik - Sekundarstufe II, Cornelsen Verlag, 2017)
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Die Augenfarbe bei Drosophila ist ein Paradebeispiel für Genwirkungsketten. Normale Fliegen haben rote Augen durch zwei Pigmente: rotes Pteridin und braunes Ommochrom.
Das Coole daran: Jeder Schritt in der Pigmentsynthese braucht ein funktionierendes Enzym. Fällt auch nur eins aus, wird die ganze Kette unterbrochen. Bei der vermillion-Mutante blockiert Enzym A, bei cinnabar Enzym B - deshalb haben beide unterschiedlich helle Augen.
Die Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese wird hier richtig deutlich: Ein defektes Gen = ein defektes Enzym = gestörte Pigmentproduktion. So entstehen die verschiedenen Mangelmutanten mit ihren typischen Augenfarben.
💡 Merksatz: Je früher in der Synthesekette ein Enzym ausfällt, desto heller werden die Augen!
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Genexpression läuft bei Eukaryoten in zwei getrennten Phasen ab: Transkription im Zellkern und Translation im Cytoplasma. Das ist der große Unterschied zu Prokaryoten, wo alles gleichzeitig passiert.
Die Transkription hat drei Phasen: Initiation , Elongation und Termination (Stopp am Terminatorbereich). Bei Eukaryoten kommt noch die mRNA-Prozessierung dazu.
Dabei wird die unreife prä-mRNA zur reifen mRNA umgebaut: 5'-Cap zum Schutz, Poly-A-Schwanz für Stabilität und Spleißen der Introns raus. Erst dann kann die mRNA durch die Kernporen ins Cytoplasma zur Translation.
💡 Eselsbrücke: Eukaryoten sind wie ein Büro - erst wird im Chefbüro (Kern) geplant, dann in der Werkstatt (Cytoplasma) produziert!
![Aufgabe 1: Ein-Gen-ein-Polypeptid- Hypothese
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Diese Analogie macht die Proteinbiosynthese richtig anschaulich! Der Zellkern ist die Zentrale der Schokoladenfabrik, die Gene sind die Rezepte im Safe. Die RNA-Polymerase funktioniert wie ein Fotokopierer, der die Rezepte (Gene) kopiert.
Im Cytoplasma (Lager) werden die Aminosäuren (Zutaten) von tRNA-Synthetasen (Produktmanagern) auf tRNAs (Transportgefäße) geladen. Die Strichcodes sind die Anticodons, die zu den Codons der mRNA passen müssen.
An den Ribosomen (Schokoladenkesseln) arbeiten die Peptidyl-Transferasen (Patissiers) und verknüpfen die Aminosäuren zu Proteinen. Die Mitochondrien (Kraftwerk) liefern die nötige Energie als GTP.
💡 Clever: Diese Analogie hilft dir, die komplexen Abläufe der Proteinbiosynthese viel besser zu verstehen und zu behalten!
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Das Hungergefühl wird im Hypothalamus gesteuert - einem echten Kontrollzentrum deines Gehirns! Wenn du zunimmst, produzieren deine Fettzellen mehr Leptin, das an spezielle Rezeptoren im Hypothalamus andockt.
Dort wird dann das POMC-Protein synthetisiert und in den Botenstoff MSH umgewandelt. MSH bindet an MC4-Rezeptoren und hemmt deinen Appetit - ein perfekter Regelkreis normalerweise.
Bei manchen Menschen sind aber die Gene für Leptin oder POMC mutiert. Dann funktioniert dieser Regelkreis nicht mehr richtig, und sie haben ständig Hunger. Das zeigt, wie wichtig intakte Gene für normale Körperfunktionen sind.
💡 Interessant: Dein Körper hat ein eingebautes System gegen Übergewicht - aber Mutationen können es sabotieren!
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Bei der Leptin-Gen-Mutation fehlt ein G in der mRNA-Sequenz - das ist eine Deletion. Dadurch verschiebt sich das Leseraster, und statt Valin wird Cystein eingebaut. So ein Frameshift verändert alle nachfolgenden Aminosäuren.
Die POMC-Gen-Mutation ist eine Substitution: G wurde durch U ersetzt. Das Gemeine daran: Aus GAG (Glutaminsäure) wird UAG - ein Stoppcodon! Die Translation bricht vorzeitig ab.
Diese Nonsense-Mutation führt zu einem viel zu kurzen, funktionslosen POMC-Protein. Ohne funktionierendes POMC fehlt der Sättigungsbotenstoff MSH, und die betroffene Person hat ständig Hunger.
💡 Wichtig: Schon der Austausch einer einzigen Base kann ein ganzes Protein zerstören und zu Krankheiten führen!
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Die POMC-Mutation ist eine Transversion, weil eine Purinbase (G) durch eine Pyrimidinbase (U) ersetzt wurde. Das ist seltener als Transitionen, wo ähnliche Basen getauscht werden.
Das entstehende Stoppcodon UAG beendet die Translation vorzeitig. Je nachdem, wo so ein Stopp auftritt, wird das Protein mehr oder weniger stark beschädigt. Hier wird die Tertiärstruktur komplett zerstört.
Beide Mutationen zeigen perfekt die Struktur-Funktion-Beziehung: Veränderte DNA → veränderte mRNA → verändertes Protein → gestörte Funktion. Das Ergebnis sind defekte Enzyme im Hunger-Sättigungs-System.
💡 Fazit: Mutationen sind wie Tippfehler in einem wichtigen Rezept - manchmal merkst du es kaum, manchmal wird das Gericht ungenießbar!
Unser KI-Begleiter ist speziell auf die Bedürfnisse von Schülern zugeschnitten. Basierend auf den Millionen von Inhalten, die wir auf der Plattform haben, können wir den Schülern wirklich sinnvolle und relevante Antworten geben. Aber es geht nicht nur um Antworten, sondern der Begleiter führt die Schüler auch durch ihre täglichen Lernherausforderungen, mit personalisierten Lernplänen, Quizfragen oder Inhalten im Chat und einer 100% Personalisierung basierend auf den Fähigkeiten und Entwicklungen der Schüler.
Du kannst dir die App im Google Play Store und im Apple App Store herunterladen.
Ja, du hast kostenlosen Zugriff auf Inhalte in der App und auf unseren KI-Begleiter. Zum Freischalten bestimmter Features in der App kannst du Knowunity Pro erwerben.
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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
Android user
Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
Android user
Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
iOS user
Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
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Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
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Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
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Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
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Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
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Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
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Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
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Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
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Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
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Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
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Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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Shirin Keivani
@shirinkeivani
Genetik kann echt verwirrend sein, aber die Grundlagen von Genexpression und Mutationen sind eigentlich ziemlich logisch! In diesen Aufgaben geht es um coole Beispiele wie die Augenfarbe von Fruchtfliegen und warum manche Menschen ständig hungrig sind.
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Du hast hier vier spannende Aufgaben vor dir, die alle um Genexpression und Mutationen kreisen. Die erste Aufgabe beschäftigt sich mit der berühmten Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese anhand von Fruchtfliegen-Augen.
Bei den anderen Aufgaben geht's um Proteinbiosynthese - einmal ganz normal erklärt und einmal mit einer ziemlich cleveren Schokoladenfabrik-Analogie. Die letzte Aufgabe zeigt dir, wie Gendefekte zu Übergewicht führen können.
💡 Tipp: Diese Aufgaben bauen perfekt aufeinander auf - von der Grundidee "ein Gen = ein Protein" bis hin zu konkreten Mutationsanalysen!
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Die Augenfarbe bei Drosophila ist ein Paradebeispiel für Genwirkungsketten. Normale Fliegen haben rote Augen durch zwei Pigmente: rotes Pteridin und braunes Ommochrom.
Das Coole daran: Jeder Schritt in der Pigmentsynthese braucht ein funktionierendes Enzym. Fällt auch nur eins aus, wird die ganze Kette unterbrochen. Bei der vermillion-Mutante blockiert Enzym A, bei cinnabar Enzym B - deshalb haben beide unterschiedlich helle Augen.
Die Ein-Gen-ein-Polypeptid-Hypothese wird hier richtig deutlich: Ein defektes Gen = ein defektes Enzym = gestörte Pigmentproduktion. So entstehen die verschiedenen Mangelmutanten mit ihren typischen Augenfarben.
💡 Merksatz: Je früher in der Synthesekette ein Enzym ausfällt, desto heller werden die Augen!
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Genexpression läuft bei Eukaryoten in zwei getrennten Phasen ab: Transkription im Zellkern und Translation im Cytoplasma. Das ist der große Unterschied zu Prokaryoten, wo alles gleichzeitig passiert.
Die Transkription hat drei Phasen: Initiation , Elongation und Termination (Stopp am Terminatorbereich). Bei Eukaryoten kommt noch die mRNA-Prozessierung dazu.
Dabei wird die unreife prä-mRNA zur reifen mRNA umgebaut: 5'-Cap zum Schutz, Poly-A-Schwanz für Stabilität und Spleißen der Introns raus. Erst dann kann die mRNA durch die Kernporen ins Cytoplasma zur Translation.
💡 Eselsbrücke: Eukaryoten sind wie ein Büro - erst wird im Chefbüro (Kern) geplant, dann in der Werkstatt (Cytoplasma) produziert!
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Diese Analogie macht die Proteinbiosynthese richtig anschaulich! Der Zellkern ist die Zentrale der Schokoladenfabrik, die Gene sind die Rezepte im Safe. Die RNA-Polymerase funktioniert wie ein Fotokopierer, der die Rezepte (Gene) kopiert.
Im Cytoplasma (Lager) werden die Aminosäuren (Zutaten) von tRNA-Synthetasen (Produktmanagern) auf tRNAs (Transportgefäße) geladen. Die Strichcodes sind die Anticodons, die zu den Codons der mRNA passen müssen.
An den Ribosomen (Schokoladenkesseln) arbeiten die Peptidyl-Transferasen (Patissiers) und verknüpfen die Aminosäuren zu Proteinen. Die Mitochondrien (Kraftwerk) liefern die nötige Energie als GTP.
💡 Clever: Diese Analogie hilft dir, die komplexen Abläufe der Proteinbiosynthese viel besser zu verstehen und zu behalten!
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Das Hungergefühl wird im Hypothalamus gesteuert - einem echten Kontrollzentrum deines Gehirns! Wenn du zunimmst, produzieren deine Fettzellen mehr Leptin, das an spezielle Rezeptoren im Hypothalamus andockt.
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Bei der Leptin-Gen-Mutation fehlt ein G in der mRNA-Sequenz - das ist eine Deletion. Dadurch verschiebt sich das Leseraster, und statt Valin wird Cystein eingebaut. So ein Frameshift verändert alle nachfolgenden Aminosäuren.
Die POMC-Gen-Mutation ist eine Substitution: G wurde durch U ersetzt. Das Gemeine daran: Aus GAG (Glutaminsäure) wird UAG - ein Stoppcodon! Die Translation bricht vorzeitig ab.
Diese Nonsense-Mutation führt zu einem viel zu kurzen, funktionslosen POMC-Protein. Ohne funktionierendes POMC fehlt der Sättigungsbotenstoff MSH, und die betroffene Person hat ständig Hunger.
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Die POMC-Mutation ist eine Transversion, weil eine Purinbase (G) durch eine Pyrimidinbase (U) ersetzt wurde. Das ist seltener als Transitionen, wo ähnliche Basen getauscht werden.
Das entstehende Stoppcodon UAG beendet die Translation vorzeitig. Je nachdem, wo so ein Stopp auftritt, wird das Protein mehr oder weniger stark beschädigt. Hier wird die Tertiärstruktur komplett zerstört.
Beide Mutationen zeigen perfekt die Struktur-Funktion-Beziehung: Veränderte DNA → veränderte mRNA → verändertes Protein → gestörte Funktion. Das Ergebnis sind defekte Enzyme im Hunger-Sättigungs-System.
💡 Fazit: Mutationen sind wie Tippfehler in einem wichtigen Rezept - manchmal merkst du es kaum, manchmal wird das Gericht ungenießbar!
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Die App ist sehr leicht und gut gestaltet. Habe bis jetzt alles gefunden, nachdem ich gesucht habe und aus den Präsentationen echt viel lernen können! Die App werde ich auf jeden Fall für eine Klassenarbeit verwenden! Und als eigene Inspiration hilft sie natürlich auch sehr.
Stefan S
iOS user
Diese App ist wirklich echt super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen, […]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat mega viel Auswahl für Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde diese jedem weiterempfehlen.
Samantha Klich
Android user
Wow ich bin wirklich komplett baff. Habe die App nur mal so ausprobiert, weil ich es schon oft in der Werbung gesehen habe und war absolut geschockt. Diese App ist DIE HILFE, die man sich für die Schule wünscht und vor allem werden so viele Sachen angeboten, wie z.B. Ausarbeitungen und Merkblätter, welche mir persönlich SEHR weitergeholfen haben.
Anna
iOS user
Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!
Jana V
iOS user
Ich liebe diese App sie hilft mir vor jeder Arbeit kann Aufgaben kontrollieren sowie lösen und ist wirklich vielfältig verwendbar. Man kann mit diesem Fuchs auch normal reden so wie Probleme im echten Leben besprechen und er hilft einem. Wirklich sehr gut diese App kann ich nur weiter empfehlen, gerade für Menschen die etwas länger brauchen etwas zu verstehen!
Lena M
Android user
Ich finde Knowunity ist eine super App. Für die Schule ist sie ideal , wegen den Lernzetteln, Quizen und dem AI. Das gute an AI ist , dass er nicht direkt nur die Lösung ausspuckt sondern einen Weg zeigt wie man darauf kommt. Manchmal gibt er einem auch nur einen Tipp damit man selbst darauf kommt . Mir hilft Knowunity persönlich sehr viel und ich kann sie nur weiterempfehlen ☺️
Timo S
iOS user
Die App ist einfach super! Ich muss nur in die Suchleiste mein Thema eintragen und ich checke es sehr schnell. Ich muss nicht mehr 10 YouTube Videos gucken, um etwas zu verstehen und somit spare ich mir meine Zeit. Einfach zu empfehlen!!
Sudenaz Ocak
Android user
Diese App hat mich echt verbessert! In der Schule war ich richtig schlecht in Mathe und dank der App kann ich besser Mathe! Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.
Greenlight Bonnie
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Ich benutze Knowunity schon sehr lange und meine Noten haben sich verbessert die App hilft mir bei Mathe,Englisch u.s.w. Ich bekomme Hilfe wenn ich sie brauche und bekomme sogar Glückwünsche für meine Arbeit Deswegen von mir 5 Sterne🫶🏼
Julia S
Android user
Also die App hat mir echt in super vielen Fächern geholfen! Ich hatte in der Mathe Arbeit davor eine 3+ und habe nur durch den School GPT und die Lernzettek auf der App eine 1-3 in Mathe geschafft…Ich bin Mega glücklich darüber also ja wircklich eine super App zum lernen und es spart sehr viel Heit dass man mehr Freizeit hat!
Marcus B
iOS user
Mit dieser App hab ich bessere Noten bekommen. Bessere Lernzettel gekriegt. Ich habe die App benutzt, als ich die Fächer nicht ganz verstanden habe,diese App ist ein würcklich GameChanger für die Schule, Hausaufgaben
Sarah L
Android user
Hatte noch nie so viel Spaß beim Lernen und der School Bot macht super Aufschriebe die man Herunterladen kann total Übersichtlich und Lehreich. Bin begeistert.
Hans T
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