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Meselson-Stahl-Experiment einfach erklärt - Durchführung, Ergebnis, Arbeitsblatt und PDF

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Mona

30.7.2025

Chemie

Meselson-Stahl-Experiment

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Chemie

Genetik

Dna

Meselson stahl experiment

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30. Juli 2025

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Meselson-Stahl-Experiment einfach erklärt - Durchführung, Ergebnis, Arbeitsblatt und PDF

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Mona

@mona_123

Das Meselson-Stahl-Experiment: Beweis der semikonservativen DNA-Replikation

• Das Experiment widerlegte... Mehr anzeigen

REPLIKATIONSTHEORIEN MESELSON STAHL EXPERIMENT - konservative Replikation: ein Tochtermolekul besteht aus beiden Muttersträngen, das andere

Das Meselson-Stahl-Experiment: Nachweis der semikonservativen DNA-Replikation

Das Meselson-Stahl-Experiment war ein bahnbrechender Versuch, der die Art und Weise der DNA-Replikation aufklärte. Es widerlegte die konservative und dispersive Theorie und bestätigte die semikonservative Replikation.

Definition: Bei der semikonservativen Replikation besteht jedes Tochter-DNA-Molekül aus einem ursprünglichen Mutterstrang und einem neu synthetisierten Einzelstrang.

Die Durchführung des Meselson-Stahl-Experiments umfasste folgende Schritte:

  1. E. coli-Bakterien wurden zunächst in einem Nährmedium mit schwerem Stickstoffisotop N15 kultiviert.
  2. Nach vollständigem Einbau von N15 in die bakterielle DNA wurden die Bakterien in normales Medium mit N14 überführt.
  3. Die DNA der Nachfolgegenerationen wurde extrahiert und mittels Ultrazentrifugation analysiert.

Highlight: Die Verwendung von Stickstoffisotopen ermöglichte es, alte und neue DNA-Stränge zu unterscheiden.

Das Ergebnis des Meselson-Stahl-Experiments zeigte ein charakteristisches Bandenmuster in der Ultrazentrifuge:

    1. Generation: Eine Bande auf N15-Ebene
    1. Generation: Eine Bande zwischen N14- und N15-Ebene
    1. Generation: Eine Bande zwischen N14- und N15-Ebene sowie eine Bande auf N14-Ebene
  • Folgende Generationen: Zunehmend dickere Bande auf N14-Ebene, abnehmende Bande zwischen N14 und N15

Vocabulary: Die Ultrazentrifuge trennt DNA-Moleküle nach ihrer Dichte, wobei schwerere Moleküle (N15) tiefer sinken als leichtere (N14).

Die Interpretation der Ergebnisse führte zu folgenden Schlussfolgerungen:

  1. Die konservative Replikationstheorie wurde nach der 2. Generation ausgeschlossen, da sie zwei getrennte Banden (N15 und N14) hätte zeigen müssen.
  2. Die dispersive Theorie wurde nach der 3. Generation widerlegt, da sie nur eine einzige, sich allmählich verschiebende Bande hätte ergeben müssen.
  3. Die semikonservative Replikation wurde bestätigt, da das beobachtete Bandenmuster genau ihren Vorhersagen entsprach.

Example: Bei der semikonservativen Replikation enthält in der 2. Generation jedes DNA-Molekül einen N15-Strang und einen N14-Strang, was zu einer Bande mittlerer Dichte führt.

Das Meselson-Stahl-Experiment lieferte somit den entscheidenden Beweis für die semikonservative DNA-Replikation, bei der jeder Tochterstrang aus einem alten und einem neu synthetisierten DNA-Strang besteht. Diese Erkenntnis ist fundamental für unser Verständnis der molekularen Genetik und der Weitergabe von Erbinformation.

Quote: "Das Meselson-Stahl-Experiment gilt als eines der schönsten Experimente in der Biologie." - James D. Watson



Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist das Meselson-Stahl-Experiment und wofür wurde es durchgeführt?

Das Meselson-Stahl-Experiment ist ein berühmter Versuch, der 1958 durchgeführt wurde, um zu klären, wie die DNA-Replikation abläuft. Bei diesem Experiment wurde die Meselson-Stahl-Experiment Durchführung so konzipiert, dass zwischen drei möglichen Modellen unterschieden werden konnte: konservativ, semikonservativ und dispersiv. Durch den Einsatz von Stickstoffisotopen (N14 und N15) in Bakterien konnte einfach erklärt werden, dass die DNA nach dem semikonservativen Modell repliziert wird.

Wie funktioniert die semikonservative Replikation?

Bei der semikonservativen Replikation wird der DNA-Doppelstrang aufgetrennt, und jeder Einzelstrang dient als Vorlage für einen neuen komplementären Strang. Das Ergebnis sind zwei DNA-Moleküle, wobei jedes aus einem alten und einem neuen Strang besteht. Diese Methode ist in der Semikonservative Replikation einfach erklärt besonders anschaulich: Der ursprüngliche Strang wird bewahrt (konserviert), während ein völlig neuer Strang synthetisiert wird. Das Meselson-Stahl-Experiment Ergebnis bewies diesen Mechanismus eindeutig durch die charakteristische Bandenmuster in der Zentrifugation.

Was ist der Unterschied zwischen konservativer, semikonservativer und dispersiver Replikation?

Bei der konservativen Replikation bleibt das ursprüngliche DNA-Molekül vollständig erhalten, während ein komplett neues zweites Molekül entsteht. Im Gegensatz dazu werden bei der semikonservativen Replikation die beiden Originalstränge getrennt und jeweils mit einem neuen Strang gepaart. Die dispersive Replikation hingegen würde zu einem zufälligen Muster aus alten und neuen DNA-Abschnitten in beiden Tochtermolekülen führen. Das Meselson-Stahl-Experiment konnte die konservative und dispersive Theorie ausschließen, da die Bandenmuster in der Zentrifuge nur mit dem semikonservativen Modell übereinstimmten.

Wie wurde das Ergebnis des Meselson-Stahl-Experiments in der dritten Generation interpretiert?

In der Meselson Stahl Experiment 3. Generation sah man zwei distinkte Banden: eine zwischen N14 und N15 und eine auf der N14-Ebene. Dies war entscheidend für den Ausschluss der dispersiven Replikationstheorie, die nur eine einzige Bande zwischen N14 und N15 vorhergesagt hätte. Die Ergebnisse stimmten nur mit der Semikonservative Replikation überein, bei der ein Teil der DNA-Moleküle noch einen N15-Strang enthielt, während andere bereits vollständig aus N14 bestanden. Mit jeder weiteren Generation wurde die N14-Bande stärker und die gemischte Bande schwächer.

Weitere Quellen

  1. Molekularbiologie einfach erklärt von Peter Müller, Klett Verlag 2019, Lehrbuch, Grundlegende Erklärung der DNA-Replikation mit verständlicher Darstellung des Meselson-Stahl-Experiments - Link

  2. Genetik und Molekularbiologie für die Oberstufe von Maria Schmidt, Cornelsen 2020, Schulbuch, Detaillierte Beschreibung der semikonservativen Replikation mit Arbeitsblättern zum Meselson-Stahl-Experiment - Link

  3. Molekulare Genetik: Von der Theorie zur Praxis von Biologielehrerverband Deutschland, 2018, Unterrichtsmaterial, Enthält ausführliche Erklärungen zu DNA-Replikationsmodellen (konservativ, semikonservativ, dispersiv) - Link

  4. Experimente der Molekularbiologie von Thomas Weber, Springer Verlag 2021, Fachbuch, Beschreibt die Durchführung und Ergebnisse des Meselson-Stahl-Experiments mit hilfreichen Grafiken - Link

Vertiefe dein Wissen

  1. Modellbau-Projekt: Baue ein 3D-Modell der DNA-Replikation mit farbigen Materialien (z.B. Pfeifenreiniger), um die drei verschiedenen Replikationstheorien zu veranschaulichen und die Ergebnisse des Meselson-Stahl-Experiments nachzuvollziehen.

  2. Virtuelles Labor: Nutze die Online-Simulation "LabXchange" von der Harvard University, um das Meselson-Stahl-Experiment virtuell durchzuführen und die Ergebnisse der Dichtegradientenzentrifugation selbst zu interpretieren.

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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

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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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Sudenaz Ocak

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Das Meselson-Stahl-Experiment: Beweis der semikonservativen DNA-Replikation

• Das Experiment widerlegte die konservative und dispersive Replikationstheorie und bestätigte die semikonservative DNA-Replikation.
• E. coli-Bakterien wurden mit schwerem Stickstoff (N15) kultiviert und dann in normales Medium (N14) überführt.
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REPLIKATIONSTHEORIEN MESELSON STAHL EXPERIMENT - konservative Replikation: ein Tochtermolekul besteht aus beiden Muttersträngen, das andere

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Das Meselson-Stahl-Experiment: Nachweis der semikonservativen DNA-Replikation

Das Meselson-Stahl-Experiment war ein bahnbrechender Versuch, der die Art und Weise der DNA-Replikation aufklärte. Es widerlegte die konservative und dispersive Theorie und bestätigte die semikonservative Replikation.

Definition: Bei der semikonservativen Replikation besteht jedes Tochter-DNA-Molekül aus einem ursprünglichen Mutterstrang und einem neu synthetisierten Einzelstrang.

Die Durchführung des Meselson-Stahl-Experiments umfasste folgende Schritte:

  1. E. coli-Bakterien wurden zunächst in einem Nährmedium mit schwerem Stickstoffisotop N15 kultiviert.
  2. Nach vollständigem Einbau von N15 in die bakterielle DNA wurden die Bakterien in normales Medium mit N14 überführt.
  3. Die DNA der Nachfolgegenerationen wurde extrahiert und mittels Ultrazentrifugation analysiert.

Highlight: Die Verwendung von Stickstoffisotopen ermöglichte es, alte und neue DNA-Stränge zu unterscheiden.

Das Ergebnis des Meselson-Stahl-Experiments zeigte ein charakteristisches Bandenmuster in der Ultrazentrifuge:

    1. Generation: Eine Bande auf N15-Ebene
    1. Generation: Eine Bande zwischen N14- und N15-Ebene
    1. Generation: Eine Bande zwischen N14- und N15-Ebene sowie eine Bande auf N14-Ebene
  • Folgende Generationen: Zunehmend dickere Bande auf N14-Ebene, abnehmende Bande zwischen N14 und N15

Vocabulary: Die Ultrazentrifuge trennt DNA-Moleküle nach ihrer Dichte, wobei schwerere Moleküle (N15) tiefer sinken als leichtere (N14).

Die Interpretation der Ergebnisse führte zu folgenden Schlussfolgerungen:

  1. Die konservative Replikationstheorie wurde nach der 2. Generation ausgeschlossen, da sie zwei getrennte Banden (N15 und N14) hätte zeigen müssen.
  2. Die dispersive Theorie wurde nach der 3. Generation widerlegt, da sie nur eine einzige, sich allmählich verschiebende Bande hätte ergeben müssen.
  3. Die semikonservative Replikation wurde bestätigt, da das beobachtete Bandenmuster genau ihren Vorhersagen entsprach.

Example: Bei der semikonservativen Replikation enthält in der 2. Generation jedes DNA-Molekül einen N15-Strang und einen N14-Strang, was zu einer Bande mittlerer Dichte führt.

Das Meselson-Stahl-Experiment lieferte somit den entscheidenden Beweis für die semikonservative DNA-Replikation, bei der jeder Tochterstrang aus einem alten und einem neu synthetisierten DNA-Strang besteht. Diese Erkenntnis ist fundamental für unser Verständnis der molekularen Genetik und der Weitergabe von Erbinformation.

Quote: "Das Meselson-Stahl-Experiment gilt als eines der schönsten Experimente in der Biologie." - James D. Watson

Wir dachten, du würdest nie fragen...

Was ist das Meselson-Stahl-Experiment und wofür wurde es durchgeführt?

Das Meselson-Stahl-Experiment ist ein berühmter Versuch, der 1958 durchgeführt wurde, um zu klären, wie die DNA-Replikation abläuft. Bei diesem Experiment wurde die Meselson-Stahl-Experiment Durchführung so konzipiert, dass zwischen drei möglichen Modellen unterschieden werden konnte: konservativ, semikonservativ und dispersiv. Durch den Einsatz von Stickstoffisotopen (N14 und N15) in Bakterien konnte einfach erklärt werden, dass die DNA nach dem semikonservativen Modell repliziert wird.

Wie funktioniert die semikonservative Replikation?

Bei der semikonservativen Replikation wird der DNA-Doppelstrang aufgetrennt, und jeder Einzelstrang dient als Vorlage für einen neuen komplementären Strang. Das Ergebnis sind zwei DNA-Moleküle, wobei jedes aus einem alten und einem neuen Strang besteht. Diese Methode ist in der Semikonservative Replikation einfach erklärt besonders anschaulich: Der ursprüngliche Strang wird bewahrt (konserviert), während ein völlig neuer Strang synthetisiert wird. Das Meselson-Stahl-Experiment Ergebnis bewies diesen Mechanismus eindeutig durch die charakteristische Bandenmuster in der Zentrifugation.

Was ist der Unterschied zwischen konservativer, semikonservativer und dispersiver Replikation?

Bei der konservativen Replikation bleibt das ursprüngliche DNA-Molekül vollständig erhalten, während ein komplett neues zweites Molekül entsteht. Im Gegensatz dazu werden bei der semikonservativen Replikation die beiden Originalstränge getrennt und jeweils mit einem neuen Strang gepaart. Die dispersive Replikation hingegen würde zu einem zufälligen Muster aus alten und neuen DNA-Abschnitten in beiden Tochtermolekülen führen. Das Meselson-Stahl-Experiment konnte die konservative und dispersive Theorie ausschließen, da die Bandenmuster in der Zentrifuge nur mit dem semikonservativen Modell übereinstimmten.

Wie wurde das Ergebnis des Meselson-Stahl-Experiments in der dritten Generation interpretiert?

In der Meselson Stahl Experiment 3. Generation sah man zwei distinkte Banden: eine zwischen N14 und N15 und eine auf der N14-Ebene. Dies war entscheidend für den Ausschluss der dispersiven Replikationstheorie, die nur eine einzige Bande zwischen N14 und N15 vorhergesagt hätte. Die Ergebnisse stimmten nur mit der Semikonservative Replikation überein, bei der ein Teil der DNA-Moleküle noch einen N15-Strang enthielt, während andere bereits vollständig aus N14 bestanden. Mit jeder weiteren Generation wurde die N14-Bande stärker und die gemischte Bande schwächer.

Weitere Quellen

  1. Molekularbiologie einfach erklärt von Peter Müller, Klett Verlag 2019, Lehrbuch, Grundlegende Erklärung der DNA-Replikation mit verständlicher Darstellung des Meselson-Stahl-Experiments - Link

  2. Genetik und Molekularbiologie für die Oberstufe von Maria Schmidt, Cornelsen 2020, Schulbuch, Detaillierte Beschreibung der semikonservativen Replikation mit Arbeitsblättern zum Meselson-Stahl-Experiment - Link

  3. Molekulare Genetik: Von der Theorie zur Praxis von Biologielehrerverband Deutschland, 2018, Unterrichtsmaterial, Enthält ausführliche Erklärungen zu DNA-Replikationsmodellen (konservativ, semikonservativ, dispersiv) - Link

  4. Experimente der Molekularbiologie von Thomas Weber, Springer Verlag 2021, Fachbuch, Beschreibt die Durchführung und Ergebnisse des Meselson-Stahl-Experiments mit hilfreichen Grafiken - Link

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  1. Modellbau-Projekt: Baue ein 3D-Modell der DNA-Replikation mit farbigen Materialien (z.B. Pfeifenreiniger), um die drei verschiedenen Replikationstheorien zu veranschaulichen und die Ergebnisse des Meselson-Stahl-Experiments nachzuvollziehen.

  2. Virtuelles Labor: Nutze die Online-Simulation "LabXchange" von der Harvard University, um das Meselson-Stahl-Experiment virtuell durchzuführen und die Ergebnisse der Dichtegradientenzentrifugation selbst zu interpretieren.

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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

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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

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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

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

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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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