Dissimilationist ein wichtiger Teil des Stoffwechsels, bei dem Nährstoffe...
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Neele 🍀@neele25
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Grundlagen der Dissimilation
Dissimilation bedeutet nichts anderes als Energiefreisetzung beim Abbau von Nährstoffen. Dabei entsteht Wärme oder chemische Energie, die deine Zellen nutzen können. Die Phosphorylierung spielt hierbei eine wichtige Rolle - ein Phosphorrest hängt sich an ein Molekül und speichert dabei Energie.
ATP (Adenosin-triphosphat) ist der wichtigste Energieüberträger in deinen Zellen. Es wird hauptsächlich in den Mitochondrien aus ADP und Pi hergestellt - ein Prozess, der Energie benötigt (endergoner Prozess). Die Energie dafür kommt aus energiefreisetzenden Stoffwechselprozessen.
Wenn ATP am Ort des Bedarfs ankommt, wird es durch Hydrolyse wieder zu ADP und Pi gespalten. Dabei wird die gespeicherte Energie frei und kann für energieverbrauchende Prozesse genutzt werden.
Reduktionsäquivalente wie NAD und FAD sind ebenfalls wichtig - sie übertragen Elektronen und Wasserstoffatome. Bei der Dehydrierung werden Wasserstoffatome abgegeben (Oxidation), bei der Hydrierung aufgenommen (Reduktion).
Merkhilfe: ATP ist wie eine aufgeladene Batterie - wird sie "entladen" (zu ADP gespalten), gibt sie Energie frei!
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Aufbau der Mitochondrien
Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle und haben einen komplexen Aufbau, der perfekt für die Energieproduktion optimiert ist. Jeder Bestandteil hat eine spezielle Funktion bei der ATP-Herstellung.
Die äußere Membran schützt das Mitochondrium und hat Tunnelproteine, die bestimmte Substanzen durchlassen. Der Intermembranraum ist der Raum zwischen äußerer und innerer Membran - hier sammeln sich Protonen an, die für die ATP-Synthese wichtig sind.
Die innere Mitochondrienmembran ist selektiv durchlässig und entscheidet, welche Substanzen rein oder raus dürfen. Ihre Cristae (Einstülpungen) vergrößern die Oberfläche massiv - so kann mehr ATP produziert werden. Hier läuft auch die Atmungskette ab.
In der Mitochondrienmatrix befinden sich die mitochondrieneigene DNA (mtDNA) und Ribosomen. Hier werden wichtige Enzyme für die Zellatmung hergestellt und die oxidative Decarboxylierung sowie der Citrat-Zyklus laufen ab. Diese Kompartimentierung sorgt dafür, dass verschiedene Reaktionen unabhängig voneinander ablaufen können.
Wichtig: Die Cristae sind wie Solarpanels - je mehr Oberfläche, desto mehr Energie kann produziert werden!
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Der Citrat-Zyklus (Krebs-Zyklus)
Nach der Glykolyse wird Pyruvat in die Mitochondrien transportiert und dort schrittweise abgebaut. Dieser Prozess ist das Bindeglied zwischen Glykolyse und Citrat-Zyklus und setzt richtig viel Energie frei.
Bei der oxidativen Decarboxylierung wird Pyruvat zu Acetyl-CoA umgewandelt. Dabei wird CO₂ abgespalten und NAD⁺ zu NADH+H⁺ reduziert - der erste Energiegewinn nach der Glykolyse.
Der Citrat-Zyklus selbst ist ein zyklischer Prozess, den der Biochemiker Krebs mit radioaktiv markiertem Pyruvat entdeckte. Acetyl-CoA reagiert mit Oxalacetat zu Citrat und durchläuft dann verschiedene Zwischenstufen, bis wieder Oxalacetat entsteht - der Kreislauf kann von neuem beginnen.
Die Bilanz pro Glukosemolekül ist beeindruckend: 2 ATP-Moleküle, 6 NADH+6H⁺-Moleküle, 2 FADH₂-Moleküle und 4 CO₂-Moleküle werden produziert. Die meiste Energie steckt aber noch in den Reduktionsäquivalenten NADH+H⁺ und FADH₂.
Tipp: Der Citrat-Zyklus ist wie ein Recycling-System - Oxalacetat wird immer wieder verwendet!
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Die Atmungskette und ATP-Synthese
Die Atmungskette ist der finale und energiereichste Teil der Zellatmung. Hier werden die in NADH+H⁺ und FADH₂ gespeicherten Elektronen schrittweise übertragen, um ATP zu produzieren.
Die Elektronen wandern durch die Komplexe I, III und IV der inneren Mitochondrienmembran. Dabei werden Protonen aus der Matrix in den Intermembranraum gepumpt, wodurch ein Konzentrations- und Ladungsgradient entsteht. Am Ende werden die Elektronen auf Sauerstoff übertragen, der mit Protonen zu Wasser reagiert.
Die ATP-Synthase nutzt diesen Protonengradienten zur ATP-Herstellung. Das chemiosmotische Modell beschreibt diese Kopplung von Redoxreaktion und ATP-Synthese. Die protonenmotorische Kraft treibt die ATP-Synthese an - ein geniales System!
Blausäure ist ein tödliches Gift, das Komplex IV blockiert. Dadurch kommt der Elektronentransport zum Erliegen, NADH+H⁺ und FADH₂ können nicht mehr oxidiert werden, der Protonengradient bricht zusammen und die ATP-Synthese stoppt - Zelltod ist die Folge.
Merkhilfe: Die Atmungskette funktioniert wie ein Wasserkraftwerk - der Protonengradient ist der "Wasserdruck", der die ATP-Turbine antreibt!
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Gesamtbilanz der Zellatmung
Die Gesamtbilanz der Zellatmung zeigt, wie effizient dein Körper Glukose in Energie umwandelt. Pro Glukosemolekül entstehen insgesamt 38 ATP-Moleküle - das ist eine beeindruckende Energieausbeute!
Die Glykolyse im Cytoplasma liefert 2 ATP und 2 NADH+2H⁺. Die oxidative Decarboxylierung bringt weitere 2 NADH+2H⁺ und 2 CO₂. Der Citrat-Zyklus produziert 2 ATP, 6 NADH+6H⁺, 2 FADH₂ und 4 CO₂.
In der Atmungskette werden die Reduktionsäquivalente zu ATP umgewandelt. Jedes NADH+H⁺ bringt etwa 3 ATP , jedes FADH₂ etwa 2 ATP . Zusammen mit den direkt gebildeten ATP ergibt das 38 ATP pro Glukose.
Die Reaktionsgleichung zeigt das Gesamtergebnis: C₆H₁₂O₆ + 6O₂ → 6CO₂ + 6H₂O + 38 ATP. Sauerstoff wird verbraucht, Kohlendioxid und Wasser entstehen als "Abfallprodukte".
Beeindruckend: Aus einem Glukosemolekül entstehen 38 Energiepakete - das ist zelluläre Hochleistung!
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Gärung als Alternative zur Zellatmung
Gärung ist der Notfallplan deiner Zellen, wenn kein Sauerstoff verfügbar ist. Sie findet im Cytoplasma statt und ist deutlich weniger effizient als die Zellatmung - nur 2 ATP pro Glukose statt 38.
Bei der alkoholischen Gärung wird Glukose zu Ethanol umgewandelt. Nach der Glykolyse wird Pyruvat zu Ethanal decarboxyliert (CO₂ wird abgespalten) und dann zu Ethanol reduziert. Dabei wird NADH+H⁺ wieder zu NAD⁺ oxidiert - das ist entscheidend für die Fortsetzung der Glykolyse.
Die Milchsäuregärung läuft in deinen Muskeln bei intensivem Training ab. Pyruvat wird direkt zu Lactat reduziert, wobei NADH+H⁺ zu NAD⁺ oxidiert wird. Das Lactat verursacht den "Muskelkater" - es muss später in der Leber wieder abgebaut werden.
Beide Gärungsarten haben eine wichtige Funktion: Sie regenerieren NAD⁺, das für die Glykolyse benötigt wird. So können die Zellen auch ohne Sauerstoff überleben. Der Pasteur-Effekt sorgt dafür, dass Gärung gehemmt wird, sobald wieder Sauerstoff verfügbar ist.
Wichtig: Gärung ist wie ein Notstromaggregat - wenig Leistung, aber rettet in kritischen Situationen das Zellenleben!
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Einflussfaktoren auf die Gärung
Die Substratmenge bestimmt, wie stark die Gärung abläuft - je mehr "Futter" (Glukose) vorhanden ist, desto aktiver sind die Mikroorganismen. Das kennst du vom Brotbacken: Mehr Zucker bedeutet mehr Hefe-Aktivität.
Die Temperatur folgt der RGT-Regel: Bei einer Temperaturerhöhung um 10°C verdoppelt oder verdreifacht sich die Reaktionsgeschwindigkeit. Das Temperaturoptimum liegt bei etwa 35°C - hier läuft die Gärung auf Hochtouren, weil die Enzyme perfekt arbeiten.
Wird es zu heiß, denaturieren die Enzyme und die Gärung kommt zum Erliegen. Die Proteinstruktur wird zerstört und kann ihre Funktion nicht mehr erfüllen - wie ein defektes Werkzeug.
Redoxdiagramme zeigen das Redoxpotential verschiedener Stoffe. Stoffe mit negativem Redoxpotential geben gerne Elektronen ab, solche mit positivem nehmen sie gerne auf. Der pH-Wert gibt die H⁺-Ionenkonzentration an: sauer (pH < 7), neutral , alkalisch (pH > 7).
Praxis-Tipp: Beim Brotbacken sorgst du für optimale Gärungsbedingungen: warme Temperatur (nicht zu heiß!), genug Zucker und den richtigen pH-Wert!
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Dissimilation ist ein wichtiger Teil des Stoffwechsels, bei dem Nährstoffe wie Glukose abgebaut werden, um Energie zu gewinnen. Diese Energie wird hauptsächlich in Form von ATPgespeichert, dem "Energiegeld" deiner Zellen. Dieser Prozess läuft hauptsächlich in den Mitochondrien ab -...
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Grundlagen der Dissimilation
Dissimilation bedeutet nichts anderes als Energiefreisetzung beim Abbau von Nährstoffen. Dabei entsteht Wärme oder chemische Energie, die deine Zellen nutzen können. Die Phosphorylierung spielt hierbei eine wichtige Rolle - ein Phosphorrest hängt sich an ein Molekül und speichert dabei Energie.
ATP (Adenosin-triphosphat) ist der wichtigste Energieüberträger in deinen Zellen. Es wird hauptsächlich in den Mitochondrien aus ADP und Pi hergestellt - ein Prozess, der Energie benötigt (endergoner Prozess). Die Energie dafür kommt aus energiefreisetzenden Stoffwechselprozessen.
Wenn ATP am Ort des Bedarfs ankommt, wird es durch Hydrolyse wieder zu ADP und Pi gespalten. Dabei wird die gespeicherte Energie frei und kann für energieverbrauchende Prozesse genutzt werden.
Reduktionsäquivalente wie NAD und FAD sind ebenfalls wichtig - sie übertragen Elektronen und Wasserstoffatome. Bei der Dehydrierung werden Wasserstoffatome abgegeben (Oxidation), bei der Hydrierung aufgenommen (Reduktion).
Merkhilfe: ATP ist wie eine aufgeladene Batterie - wird sie "entladen" (zu ADP gespalten), gibt sie Energie frei!
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Aufbau der Mitochondrien
Mitochondrien sind die Kraftwerke der Zelle und haben einen komplexen Aufbau, der perfekt für die Energieproduktion optimiert ist. Jeder Bestandteil hat eine spezielle Funktion bei der ATP-Herstellung.
Die äußere Membran schützt das Mitochondrium und hat Tunnelproteine, die bestimmte Substanzen durchlassen. Der Intermembranraum ist der Raum zwischen äußerer und innerer Membran - hier sammeln sich Protonen an, die für die ATP-Synthese wichtig sind.
Die innere Mitochondrienmembran ist selektiv durchlässig und entscheidet, welche Substanzen rein oder raus dürfen. Ihre Cristae (Einstülpungen) vergrößern die Oberfläche massiv - so kann mehr ATP produziert werden. Hier läuft auch die Atmungskette ab.
In der Mitochondrienmatrix befinden sich die mitochondrieneigene DNA (mtDNA) und Ribosomen. Hier werden wichtige Enzyme für die Zellatmung hergestellt und die oxidative Decarboxylierung sowie der Citrat-Zyklus laufen ab. Diese Kompartimentierung sorgt dafür, dass verschiedene Reaktionen unabhängig voneinander ablaufen können.
Wichtig: Die Cristae sind wie Solarpanels - je mehr Oberfläche, desto mehr Energie kann produziert werden!
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Der Citrat-Zyklus (Krebs-Zyklus)
Nach der Glykolyse wird Pyruvat in die Mitochondrien transportiert und dort schrittweise abgebaut. Dieser Prozess ist das Bindeglied zwischen Glykolyse und Citrat-Zyklus und setzt richtig viel Energie frei.
Bei der oxidativen Decarboxylierung wird Pyruvat zu Acetyl-CoA umgewandelt. Dabei wird CO₂ abgespalten und NAD⁺ zu NADH+H⁺ reduziert - der erste Energiegewinn nach der Glykolyse.
Der Citrat-Zyklus selbst ist ein zyklischer Prozess, den der Biochemiker Krebs mit radioaktiv markiertem Pyruvat entdeckte. Acetyl-CoA reagiert mit Oxalacetat zu Citrat und durchläuft dann verschiedene Zwischenstufen, bis wieder Oxalacetat entsteht - der Kreislauf kann von neuem beginnen.
Die Bilanz pro Glukosemolekül ist beeindruckend: 2 ATP-Moleküle, 6 NADH+6H⁺-Moleküle, 2 FADH₂-Moleküle und 4 CO₂-Moleküle werden produziert. Die meiste Energie steckt aber noch in den Reduktionsäquivalenten NADH+H⁺ und FADH₂.
Tipp: Der Citrat-Zyklus ist wie ein Recycling-System - Oxalacetat wird immer wieder verwendet!
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Die Atmungskette und ATP-Synthese
Die Atmungskette ist der finale und energiereichste Teil der Zellatmung. Hier werden die in NADH+H⁺ und FADH₂ gespeicherten Elektronen schrittweise übertragen, um ATP zu produzieren.
Die Elektronen wandern durch die Komplexe I, III und IV der inneren Mitochondrienmembran. Dabei werden Protonen aus der Matrix in den Intermembranraum gepumpt, wodurch ein Konzentrations- und Ladungsgradient entsteht. Am Ende werden die Elektronen auf Sauerstoff übertragen, der mit Protonen zu Wasser reagiert.
Die ATP-Synthase nutzt diesen Protonengradienten zur ATP-Herstellung. Das chemiosmotische Modell beschreibt diese Kopplung von Redoxreaktion und ATP-Synthese. Die protonenmotorische Kraft treibt die ATP-Synthese an - ein geniales System!
Blausäure ist ein tödliches Gift, das Komplex IV blockiert. Dadurch kommt der Elektronentransport zum Erliegen, NADH+H⁺ und FADH₂ können nicht mehr oxidiert werden, der Protonengradient bricht zusammen und die ATP-Synthese stoppt - Zelltod ist die Folge.
Merkhilfe: Die Atmungskette funktioniert wie ein Wasserkraftwerk - der Protonengradient ist der "Wasserdruck", der die ATP-Turbine antreibt!
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Gesamtbilanz der Zellatmung
Die Gesamtbilanz der Zellatmung zeigt, wie effizient dein Körper Glukose in Energie umwandelt. Pro Glukosemolekül entstehen insgesamt 38 ATP-Moleküle - das ist eine beeindruckende Energieausbeute!
Die Glykolyse im Cytoplasma liefert 2 ATP und 2 NADH+2H⁺. Die oxidative Decarboxylierung bringt weitere 2 NADH+2H⁺ und 2 CO₂. Der Citrat-Zyklus produziert 2 ATP, 6 NADH+6H⁺, 2 FADH₂ und 4 CO₂.
In der Atmungskette werden die Reduktionsäquivalente zu ATP umgewandelt. Jedes NADH+H⁺ bringt etwa 3 ATP , jedes FADH₂ etwa 2 ATP . Zusammen mit den direkt gebildeten ATP ergibt das 38 ATP pro Glukose.
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Beeindruckend: Aus einem Glukosemolekül entstehen 38 Energiepakete - das ist zelluläre Hochleistung!
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Gärung als Alternative zur Zellatmung
Gärung ist der Notfallplan deiner Zellen, wenn kein Sauerstoff verfügbar ist. Sie findet im Cytoplasma statt und ist deutlich weniger effizient als die Zellatmung - nur 2 ATP pro Glukose statt 38.
Bei der alkoholischen Gärung wird Glukose zu Ethanol umgewandelt. Nach der Glykolyse wird Pyruvat zu Ethanal decarboxyliert (CO₂ wird abgespalten) und dann zu Ethanol reduziert. Dabei wird NADH+H⁺ wieder zu NAD⁺ oxidiert - das ist entscheidend für die Fortsetzung der Glykolyse.
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Beide Gärungsarten haben eine wichtige Funktion: Sie regenerieren NAD⁺, das für die Glykolyse benötigt wird. So können die Zellen auch ohne Sauerstoff überleben. Der Pasteur-Effekt sorgt dafür, dass Gärung gehemmt wird, sobald wieder Sauerstoff verfügbar ist.
Wichtig: Gärung ist wie ein Notstromaggregat - wenig Leistung, aber rettet in kritischen Situationen das Zellenleben!
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Einflussfaktoren auf die Gärung
Die Substratmenge bestimmt, wie stark die Gärung abläuft - je mehr "Futter" (Glukose) vorhanden ist, desto aktiver sind die Mikroorganismen. Das kennst du vom Brotbacken: Mehr Zucker bedeutet mehr Hefe-Aktivität.
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Praxis-Tipp: Beim Brotbacken sorgst du für optimale Gärungsbedingungen: warme Temperatur (nicht zu heiß!), genug Zucker und den richtigen pH-Wert!
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A
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Übe die Interpretation von Toleranzbereichen, Optima und ökologischer Potenz verschiedener Organismen gegenüber Umweltfaktoren.
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E
BiologieEnzymatik
Kurzer Quiz zum Thema Enzymatik der zur kurzen Wiederholung des Themas wirken soll. Falls ihr Fehlern begegnet wäre ich dankbar ,wenn ihr mir diese weiterleitet. Danke und euch viel Spaß dabei!
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BiologieÖkologie
BIO LK
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BiologieBiologie LK Klausur Q1 Ökologie 14P
Nahrungsnetze,-beziehungen & Populationsdichte,-schwankungen. Inkl. Erwartungshorizont
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BiologieNeurobiologie: Aktionspotenziale & Synapsen
Vertiefte Studiennotizen zur Neurobiologie für das Abitur 2024 in Niedersachsen. Erfahren Sie alles über Aktionspotenziale, Ruhepotenziale, synaptische Integration, die Rolle von Neurotransmittern, die Mechanismen der Erregungsweiterleitung sowie die hormonelle Regulation im Nervensystem. Ideal für Schüler, die sich auf Prüfungen vorbereiten und ein tiefes Verständnis der neuronalen Signalübertragung entwickeln möchten.
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BiologieEvolutionsmechanismen in der Biologie
Entdecken Sie die zentralen Konzepte der Evolutionstheorie, einschließlich der Selektion, Isolationsmechanismen und Evolutionsfaktoren wie Mutation und Rekombination. Diese Zusammenfassung bietet einen klaren Überblick über die verschiedenen Selektionsarten und die Entstehung neuer Arten durch allopatrische und sympatrische Artbildung. Ideal für Biologiestudenten im Grundkurs.
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BiologieGeruchswahrnehmung und Signalverarbeitung
Entdecken Sie die Mechanismen der Geruchswahrnehmung und Signalverarbeitung in Nervenzellen. Diese Übungsaufgaben für das mündliche Abitur in Neurobiologie behandeln Rezeptorpotentiale, Aktionspotentiale und die Codierung von Geruchsstoffsignalen. Ideal für Studierende, die sich auf Prüfungen vorbereiten.
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Beliebtester Inhalt
9LerntippsFührerschein Theorie Wiederholung/Notizen
Schilder, Zeichen, Zahlen, Vorfahrt und mehr - alles für die theoretische Führerscheinprüfung :)
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DeutschDer zerbrochene Krug Lernzettel & Zusammenfassung
Der zerbrochene Krug, Die wichtigsten Informationen zusammengefasst, Lernzettel
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MatheLernzettel ZP 10 Mathe
Lernzettel von der ZP 10
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DeutschHeimsuchung komplette Zusammenfassung
Zusammenfassung des Buches als auch der einzelnen Kapitel und deren Charakteren. Auch tabellarisch. Im Unterricht ohne KI erstellt
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Englisch10 unregelmäßige Verben im past participle
unregelmäßige Verben aus Englisch - past participle
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MatheMathe ZP10 Zusammenfassung NRW
Zusammenfassung der Mathethemwn für die ZP10 NRW + Formelsammlung
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DeutschDer zerbrochene Krug Inhaltsübersicht und Szenenanalyse Aufbau - Deutsch Q1/Q2/Abitur
Inhaltsübersicht und Szenenanalyse Aufbau “der zerbrochne Krug” Heinrich von Kleist
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DeutschHeimsuchung - Jenny Erpenbeck
Inhalt, Entstehung und Quellen, Figuren, Geschichtliche Hintergründe, Motive, Erzählstruktur/- stil
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Deutsch„Heimsuchung“ - Jenny Erpenbeck Lernlandkarte/ Lern Übersicht
Lernzettel/ Lernlandkarte Heimsuchung, Jenny Erpenbeck, Methodik Deutsch Abitur
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Schüler lieben uns — und du auch.
4.6/5App Store
4.7/5Google Play
Die App ist sehr einfach zu bedienen und gut gestaltet. Ich habe bisher alles gefunden, wonach ich gesucht habe, und konnte viel aus den Präsentationen lernen! Ich werde die App definitiv für ein Schulprojekt nutzen! Und natürlich hilft sie auch sehr als Inspiration.
Stefan SiOS-Nutzer
Diese App ist wirklich super. Es gibt so viele Lernzettel und Hilfen [...]. Mein Problemfach ist zum Beispiel Französisch und die App hat so viele Möglichkeiten zur Hilfe. Dank dieser App habe ich mich in Französisch verbessert. Ich würde sie jedem empfehlen.
Samantha KlichAndroid-Nutzerin
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AnnaiOS-Nutzerin