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Biologie

25. Nov. 2025

591

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Genetik: DNA, Proteinbiosynthese und genetische Krankheiten

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Lisa👀🤍 @lisa_hilfe

Du stehst vor wichtigen Genetik-Prüfungen? Hier bekommst du alles Wichtige kompakt zusammengefasst! Von der DNA-Struktur über Proteinbiosynthese bis... Mehr anzeigen

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DNA Struktur:
ellee
sasadusasususno
Exon
DNA-Doppelhelix
Thema: Genetik
Gen
RNA
DNA - Nucleotide
Exon
Nukleos

Test-Vorbereitungen

Bereite dich optimal auf deine Genetik-Klausur vor! Diese Zusammenfassung deckt alle prüfungsrelevanten Themen ab und hilft dir dabei, komplexe genetische Prozesse zu verstehen.

Die folgenden Seiten behandeln systematisch alle wichtigen Bereiche der Genetik. Du lernst zunächst die Grundlagen der DNA-Struktur kennen, verstehst dann die Proteinbiosynthese und erfährst schließlich, wie Genregulation funktioniert und welche Erbkrankheiten es gibt.

Tipp Arbeite die Themen in der vorgegebenen Reihenfolge durch - sie bauen logisch aufeinander auf!

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DNA Struktur:
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DNA-Doppelhelix
Thema: Genetik
Gen
RNA
DNA - Nucleotide
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Nukleos

DNA-Grundlagen und Proteinbiosynthese

Die DNA ist das Herzstück aller genetischen Informationen und muss vier wichtige Eigenschaften erfüllen Informationen speichern, eine klare Leserichtung haben, Daten unverändert weitergeben und stabil sein. Sie besteht aus vier organischen Basen - den Purinbasen Adenin und Guanin sowie den Pyrimidinbasen Thymin und Cytosin.

Die DNA-Struktur ist eine Doppelhelix aus zwei gegenläufigen Einzelsträngen, die durch Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind. Jedes Nucleotid enthält Desoxyribose als Zucker, ein Phosphat und eine Base. Die Leserichtung verläuft von 3' nach 5', und die gesamte DNA-Länge einer menschlichen Zelle beträgt 1,80 Meter! Diese enorme Länge wird durch Verdichtung in den winzigen Zellkern gepackt - über Histone entstehen Nucleosome, die sich zu Fasern und schließlich zu Chromosomen verdichten.

Bei der PCR PolymeraseKettenreaktionPolymerase-Kettenreaktion werden kleinste DNA-Mengen stark vermehrt. Der Prozess läuft in drei Schritten ab Denaturierung bei 90°C spaltet die Stränge auf, Hybridisierung bei 50-60°C lagert Primer an, und die Amplifikation ergänzt die Einzelstränge komplementär - so entstehen exponentiell mehr DNA-Kopien.

Die Proteinbiosynthese gliedert sich in Transkription und Translation. Bei der Transkription erstellt die RNA-Polymerase transportfähige mRNA-Kopien der DNA im Zellkern. Die Translation übersetzt diese mRNA an den Ribosomen mithilfe von tRNA in Proteine - dabei bindet jedes Anticodon der tRNA an das entsprechende Codon der mRNA.

Merkhilfe DNA → RNA → Protein - dieser Weg der genetischen Information ist der rote Faden der gesamten Molekularbiologie!

Test-
vorbereitungen Chromosom
DNA Struktur:
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DNA-Doppelhelix
Thema: Genetik
Gen
RNA
DNA - Nucleotide
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Nukleos

Genetischer Code und Genregulation

Der genetische Code ist universal und redundant - 64 mögliche Codons verschlüsseln nur 20 Aminosäuren. Jedes Basentriplett (Codon) codiert für eine Aminosäure, wobei AUG als Startcodon für Methionin dient und UAG, UAA sowie UGA als Stoppcodons fungieren.

Differenzierung beschreibt das Erreichen der endgültigen Gestalt und Funktion einer Zelle, während Determinierung die Einschränkung der Entwicklungsmöglichkeiten bedeutet. Diese Prozesse sind entscheidend für die Entwicklung komplexer Organismen aus einzelnen Zellen.

Das Altern hängt eng mit den Telomeren zusammen - diesen "Altersgenen" an den Chromosomenenden. Das Enzym Telomerase ermöglicht unbegrenzte Teilungsfähigkeit totipotenter Zellen. Ab etwa 21 Jahren werden die Telomere kürzer, und es sterben mehr Zellen als produziert werden. Der Zelltod erfolgt durch Apoptose (programmiert) oder Nekrose (durch äußere Einwirkungen) - zu viel Apoptose kann Alzheimer, zu wenig Krebs verursachen.

Die Genregulation unterscheidet zwischen konstitutiven Genen (immer aktiv) und regulierten Genen (nur bei Bedarf). Das Operon-Modell erklärt das An- und Abschalten von Genen durch Substrat-Induktion oder Endprodukt-Repression. Bei Eukaryoten bietet der Zellkern zusätzlichen Schutz, Transkriptionsfaktoren regulieren die DNA-Bindung, und das Splicing entfernt unnötige Introns aus der prä-mRNA.

Prüfungstipp Verstehe die Unterschiede zwischen Prokaryoten- und Eukaryoten-Genregulation - das ist ein beliebtes Klausurthema!

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Erbkrankheiten und Gendiagnostik

Muskelschwund (Duchenne) und das fragile-X-Syndrom folgen beide einem gonosomalen rezessiven Erbgang, weshalb hauptsächlich Männer betroffen sind. Beim Muskelschwund fehlt ein wichtiges Protein für den Muskelstoffwechsel, was zu schnellem Muskelabbau und einer Lebenserwartung unter 30 Jahren führt. Das fragile-X-Syndrom entsteht durch eine verlängerte CGG-Sequenz im X-Chromosom und verursacht Lern- und Sprachentwicklungsstörungen.

Die Sichelzellenanämie hingegen folgt einem autosomal-rezessiven Erbgang und betrifft beide Geschlechter gleich. Eine Punktmutation im Beta-Globin-Gen führt zu sichelförmigen roten Blutkörperchen, die den Blutfluss behindern und starke Schmerzen sowie Organschäden verursachen.

Krebs entsteht durch unkontrollierte Zellvermehrung und wird von verschiedenen Faktoren wie Rauchen, Alkohol, falscher Ernährung und genetischer Veranlagung beeinflusst. Benigne Tumore (wie Darmpolypen) wachsen langsam ohne Metastasen, während maligne Tumore schnell wachsen, in Nachbargewebe eindringen und Metastasen bilden - die Heilungschancen hängen stark vom Erkennungszeitpunkt ab.

Zur Gendiagnostik werden verschiedene Verfahren eingesetzt PCR-Tests vervielfältigen DNA-Material, die Gelelektrophorese trennt DNA-Fragmente nach Größe, und das Southern Blot-Verfahren identifiziert spezifische DNA-Sequenzen durch radioaktiv markierte Sonden.

Wichtig Früherkennung rettet Leben - moderne Gendiagnostik ermöglicht es, Erbkrankheiten schon vor dem Auftreten von Symptomen zu erkennen!

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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

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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!

Jana V

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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!

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

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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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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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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 ☺️

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Sudenaz Ocak

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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!

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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

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Tipp: Arbeite die Themen in der vorgegebenen Reihenfolge durch - sie bauen logisch aufeinander auf!

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DNA-Grundlagen und Proteinbiosynthese

Die DNA ist das Herzstück aller genetischen Informationen und muss vier wichtige Eigenschaften erfüllen: Informationen speichern, eine klare Leserichtung haben, Daten unverändert weitergeben und stabil sein. Sie besteht aus vier organischen Basen - den Purinbasen Adenin und Guanin sowie den Pyrimidinbasen Thymin und Cytosin.

Die DNA-Struktur ist eine Doppelhelix aus zwei gegenläufigen Einzelsträngen, die durch Wasserstoffbrückenbindungen verbunden sind. Jedes Nucleotid enthält Desoxyribose als Zucker, ein Phosphat und eine Base. Die Leserichtung verläuft von 3' nach 5', und die gesamte DNA-Länge einer menschlichen Zelle beträgt 1,80 Meter! Diese enorme Länge wird durch Verdichtung in den winzigen Zellkern gepackt - über Histone entstehen Nucleosome, die sich zu Fasern und schließlich zu Chromosomen verdichten.

Bei der PCR PolymeraseKettenreaktionPolymerase-Kettenreaktion werden kleinste DNA-Mengen stark vermehrt. Der Prozess läuft in drei Schritten ab: Denaturierung bei 90°C spaltet die Stränge auf, Hybridisierung bei 50-60°C lagert Primer an, und die Amplifikation ergänzt die Einzelstränge komplementär - so entstehen exponentiell mehr DNA-Kopien.

Die Proteinbiosynthese gliedert sich in Transkription und Translation. Bei der Transkription erstellt die RNA-Polymerase transportfähige mRNA-Kopien der DNA im Zellkern. Die Translation übersetzt diese mRNA an den Ribosomen mithilfe von tRNA in Proteine - dabei bindet jedes Anticodon der tRNA an das entsprechende Codon der mRNA.

Merkhilfe: DNA → RNA → Protein - dieser Weg der genetischen Information ist der rote Faden der gesamten Molekularbiologie!

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Der genetische Code ist universal und redundant - 64 mögliche Codons verschlüsseln nur 20 Aminosäuren. Jedes Basentriplett (Codon) codiert für eine Aminosäure, wobei AUG als Startcodon für Methionin dient und UAG, UAA sowie UGA als Stoppcodons fungieren.

Differenzierung beschreibt das Erreichen der endgültigen Gestalt und Funktion einer Zelle, während Determinierung die Einschränkung der Entwicklungsmöglichkeiten bedeutet. Diese Prozesse sind entscheidend für die Entwicklung komplexer Organismen aus einzelnen Zellen.

Das Altern hängt eng mit den Telomeren zusammen - diesen "Altersgenen" an den Chromosomenenden. Das Enzym Telomerase ermöglicht unbegrenzte Teilungsfähigkeit totipotenter Zellen. Ab etwa 21 Jahren werden die Telomere kürzer, und es sterben mehr Zellen als produziert werden. Der Zelltod erfolgt durch Apoptose (programmiert) oder Nekrose (durch äußere Einwirkungen) - zu viel Apoptose kann Alzheimer, zu wenig Krebs verursachen.

Die Genregulation unterscheidet zwischen konstitutiven Genen (immer aktiv) und regulierten Genen (nur bei Bedarf). Das Operon-Modell erklärt das An- und Abschalten von Genen durch Substrat-Induktion oder Endprodukt-Repression. Bei Eukaryoten bietet der Zellkern zusätzlichen Schutz, Transkriptionsfaktoren regulieren die DNA-Bindung, und das Splicing entfernt unnötige Introns aus der prä-mRNA.

Prüfungstipp: Verstehe die Unterschiede zwischen Prokaryoten- und Eukaryoten-Genregulation - das ist ein beliebtes Klausurthema!

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Erbkrankheiten und Gendiagnostik

Muskelschwund (Duchenne) und das fragile-X-Syndrom folgen beide einem gonosomalen rezessiven Erbgang, weshalb hauptsächlich Männer betroffen sind. Beim Muskelschwund fehlt ein wichtiges Protein für den Muskelstoffwechsel, was zu schnellem Muskelabbau und einer Lebenserwartung unter 30 Jahren führt. Das fragile-X-Syndrom entsteht durch eine verlängerte CGG-Sequenz im X-Chromosom und verursacht Lern- und Sprachentwicklungsstörungen.

Die Sichelzellenanämie hingegen folgt einem autosomal-rezessiven Erbgang und betrifft beide Geschlechter gleich. Eine Punktmutation im Beta-Globin-Gen führt zu sichelförmigen roten Blutkörperchen, die den Blutfluss behindern und starke Schmerzen sowie Organschäden verursachen.

Krebs entsteht durch unkontrollierte Zellvermehrung und wird von verschiedenen Faktoren wie Rauchen, Alkohol, falscher Ernährung und genetischer Veranlagung beeinflusst. Benigne Tumore (wie Darmpolypen) wachsen langsam ohne Metastasen, während maligne Tumore schnell wachsen, in Nachbargewebe eindringen und Metastasen bilden - die Heilungschancen hängen stark vom Erkennungszeitpunkt ab.

Zur Gendiagnostik werden verschiedene Verfahren eingesetzt: PCR-Tests vervielfältigen DNA-Material, die Gelelektrophorese trennt DNA-Fragmente nach Größe, und das Southern Blot-Verfahren identifiziert spezifische DNA-Sequenzen durch radioaktiv markierte Sonden.

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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

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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.

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

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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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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

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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.

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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 ☺️

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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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