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Mitose und Meiose: Vereinfachte Erklärung und Vergleich

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Sophia

6.1.2021

Biologie

Mitose und Meiose

Mitose und Meiose: Vereinfachte Erklärung und Vergleich

Die Zellteilung ist ein fundamentaler Prozess im Leben aller Organismen, der durch zwei Hauptmechanismen erfolgt: Mitose und Meiose. Während die Mitose für das Wachstum und die Erneuerung von Körperzellen verantwortlich ist, dient die Meiose der Bildung von Geschlechtszellen. Beide Prozesse folgen komplexen, aber strukturierten Abläufen mit charakteristischen Phasen, die das genetische Material systematisch verteilen. Der Hauptunterschied liegt im Ergebnis: Die Mitose erzeugt identische diploide Zellen, während die Meiose haploide Gameten produziert. Das Verständnis dieser Prozesse ist nicht nur grundlegend für die Biologie, sondern erklärt auch, wie genetische Erkrankungen wie das Down-Syndrom entstehen können.

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Meiose

Die Meiose ist eine spezielle Form der Zellteilung zur Bildung von Geschlechtszellen mit halbiertem Chromosomensatz.

Die Meiose Phasen umfassen zwei aufeinanderfolgende Teilungen:

Erste Reifeteilung:

  • Interphase: Erbmaterial wird verdoppelt Zeit zwischen zwei Zellteilungen
  • Prophase I: Kernmembran beginnt sich aufzulösen Homologe Chromosomen bilden Paare Chromosomen spiralisieren sich auf
  • Metaphase I: Kernmembran vollständig aufgelöst Homologe Chromosomenpaare ordnen sich auf der Äquatorialebene an
  • Anaphase I: Spindelfasern verkürzen sich Vollständige 2-Chromatid-Chromosomen werden zu den Polen bewegt
  • Telophase I: Einschnürung und Trennung der Zelle Entstehung von 2 Zellen mit 2-Chromatid-Chromosomen

Zweite Reifeteilung:

  • DNA wird nicht erneut verdoppelt
  • Metaphase II: 2-Chromatid-Chromosomen auf Äquatorialebene
  • Anaphase II: Trennung der 2-Chromatid-Chromosomen
  • Telophase II: Bildung von 4 haploiden Tochterzellen

Schlüsselkonzept: Wo findet die Meiose statt? Die Meiose findet in den Keimdrüsen HodenbeiMa¨nnern,Eiersto¨ckebeiFrauenHoden bei Männern, Eierstöcke bei Frauen statt. Am Ende entstehen aus einer diploiden Zelle 46Chromosomen46 Chromosomen vier haploide Gameten 23Chromosomen23 Chromosomen.

Wichtige Fachbegriffe:

  • Homolog = übereinstimmend
  • Haploider Chromosomensatz = einfacher Satz mit 23 Chromosomen
  • Gameten = Keimzellen EioderSpermienzellenEi- oder Spermienzellen
  • Zygote = befruchtete Eizelle
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Mitose

Die Mitose ist ein Prozess der Zellteilung, bei dem aus einer Zelle zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen.

Der Ablauf der Mitose Phasen umfasst:

  • Interphase: Zellwachstum DNA wird kopiert liegtalsChromatinvorliegt als Chromatin vor 1-Chromatid-Chromosomen werden zu 2-Chromatid-Chromosomen
  • Prophase: DNA spiralisiert sich auf Zellkernhülle löst sich auf Spindelfasern entstehen Jede Zelle besitzt 46 Chromosomen 23Paare23 Paare
  • Metaphase: 2-Chromatid-Chromosomen ordnen sich auf der Äquatorialebene an Spindelapparat ist vollständig ausgebildet
  • Anaphase: Spindelfasern verkürzen sich 2-Chromatid-Chromosomen werden am Centromer getrennt Chromatiden wandern zu entgegengesetzten Polen
  • Telophase: Spindelapparat verschwindet Zellkernhülle wird wieder aufgebaut Chromosomen entspiralisieren sich Zellmembran beginnt sich einzuschnüren
  • Cytokinese: Zwischen beiden Tochterzellen entsteht eine Zellmembran Es entstehen 2 identische Tochterzellen

Wichtige Begriffe: Das Centromer ist die zentrale Verbindungsstelle der beiden Chromatiden eines Chromosoms. Der Chromosomensatz der Tochterzellen nach der Mitose ist identisch mit dem der Ausgangszelle diploidmit46Chromosomendiploid mit 46 Chromosomen.

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Zellzyklus und Vergleich von Mitose und Meiose

Der Zellzyklus beschreibt den Ablauf, den eine Zelle von einer bis zur nächsten Zellteilung durchläuft:

  • Besteht aus Mitose und Interphase
  • Nach der Spezialisierung teilen sich viele Zellen nicht mehr

Vergleich Mitose Meiose Tabelle:

MerkmalMitoseMeiose
OrtGenerelle KörperzellenHoden, Eierstöcke
Anzahl Zellkernteilungen1 Zellkernteilung2 Zellkernteilungen
Chromosomenanordnung2-Chromatid-Chr. ordnen sich zufällig auf der Äquatorialebene2-Chromatid-Chr. ordnen sich paarweise an
Trennung in der Anaphase2-Chromatid-Chr. zu 1-Chromatid-Chr.1. Teilung: Homologe Chr. getrennt<br>2. Teilung: 2-Chromatid-Chr. zu 1-Chromatid-Chr.
Anzahl Tochterzellen2 Tochterzellen4 Tochterzellen
Chromosomensatz der TochterzellenDiploid (doppelter Chromosomensatz)Haploid (einfacher Chromosomensatz)
Bedeutung für den OrganismusWachstum, Zellersatz, ZellerneuerungFortpflanzung, Produktion von Geschlechtszellen

Wichtiger Unterschied: Der wesentliche Mitose Meiose Unterschied liegt im Ergebnis: Die Mitose produziert genetisch identische Zellen mit diploidem Chromosomensatz 46Chromosomen46 Chromosomen, während die Meiose genetisch unterschiedliche Zellen mit haploidem Chromosomensatz 23Chromosomen23 Chromosomen erzeugt.

Gemeinsamkeiten Mitose Meiose:

  • Beide beginnen mit einer Interphase, in der die DNA verdoppelt wird
  • Bei beiden Prozessen wird der Spindelapparat gebildet
  • Beide Prozesse verteilen genetisches Material auf Tochterzellen
  • Ähnliche Phasenbezeichnungen Prophase,Metaphase,Anaphase,TelophaseProphase, Metaphase, Anaphase, Telophase
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Mitose – Detaillierter Ablauf

Der Mitose Ablauf ist ein präziser Prozess, der für Wachstum und Zellerneuerung sorgt.

Phasen der Mitose im Detail:

  • Interphase VorbereitungsphaseVorbereitungsphase: Zellwachstum DNA-Replikation ChromatinwirdverdoppeltChromatin wird verdoppelt 1-Chromatid-Chromosomen werden zu 2-Chromatid-Chromosomen
  • Prophase: DNA spiralisiert sich auf wirdsichtbarwird sichtbar Zellkernhülle löst sich auf Spindelfasern entstehen Jede Zelle hat 46 Chromosomen 23vonjedemElternteil23 von jedem Elternteil
  • Metaphase: 2-Chromatid-Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an Spindelapparat ist vollständig ausgebildet Chromosomen verbinden sich mit Spindelfasern
  • Anaphase: Spindelfasern verkürzen sich 2-Chromatid-Chromosomen werden am Centromer getrennt Die getrennten Chromatiden wandern zu entgegengesetzten Polen
  • Telophase: Spindelapparat löst sich auf Zellkernhülle wird wieder aufgebaut Chromosomen entspiralisieren sich Zellmembran beginnt sich einzuschnüren
  • Cytokinese ZellteilungZellteilung: Zellmembran schnürt sich vollständig ein Bildung von zwei identischen Tochterzellen

Mitose Phasen Tabelle: Die Mitose sorgt dafür, dass der Chromosomensatz der Tochterzellen nach der Mitose identisch mit dem der Ausgangszelle ist - jede Tochterzelle erhält exakt die gleiche Anzahl und Art von Chromosomen diploid,46Chromosomendiploid, 46 Chromosomen.

Wichtige Fachbegriffe:

  • Centromer: Verbindungsstelle der beiden Chromatiden eines Chromosoms
  • Chromatin/Chromatid: Form, in der das Erbgut vorliegt
  • Äquatorialebene: Mittelebene der Zelle, an der sich die Chromosomen anordnen
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Down-Syndrom und Chromosomensatz

Down-Syndrom Trisomie21Trisomie 21 ist eine genetische Erkrankung, die durch eine Veränderung im Erbgut entsteht:

  • Anstatt eines Chromosomenpaars 21 liegt das Chromosom 21 dreimal vor
  • Entsteht durch Fehler während der Meiose: In der Anaphase 1: Zwei 2-Chromatid-Chromosomen werden zu einem Pol gezogen Oder in der Anaphase 2: Zwei Chromatiden statt einer werden zu einem Pol gezogen

Der menschliche Chromosomensatz:

  • Besteht aus 23 Chromosomenpaaren, insgesamt 46 Chromosomen
  • Geschlechtschromosomen GonosomenGonosomen: XY-Kombination → männlicher Phänotyp XX-Kombination → weiblicher Phänotyp
  • Autosomen: 22 Chromosomenpaare ohneX/Yohne X/Y

Wichtige Begriffe zum Chromosomensatz:

  • Karyogramm: Geordnete Darstellung des Chromosomensatzes
  • Diploider Chromosomensatz: Normale Körperzellen mit 46 Chromosomen
  • Haploider Chromosomensatz: Keimzellen mit 23 Chromosomen
  • Phänotyp: Äußeres Erscheinungsbild eines Organismus

Schlüsselkonzept: Das Down-Syndrom zeigt anschaulich, wie Fehler bei der Meiose direkte Auswirkungen auf die genetische Ausstattung haben können. Die fehlerhafte Verteilung der Chromosomen während der Meiose führt zu Gameten mit zusätzlichem genetischem Material, was nach der Befruchtung zur Trisomie führt.

Diese Störung der Meiose verdeutlicht, warum die exakte Verteilung der Chromosomen während der Zellteilung so entscheidend ist und wie kleinste Abweichungen weitreichende Folgen haben können.

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Ich liebe diese App ❤️, ich benutze sie eigentlich immer, wenn ich lerne.

 

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6. Jan. 2021

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Mitose und Meiose: Vereinfachte Erklärung und Vergleich

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Die Zellteilung ist ein fundamentaler Prozess im Leben aller Organismen, der durch zwei Hauptmechanismen erfolgt: Mitose und Meiose. Während die Mitose für das Wachstum und die Erneuerung von Körperzellen verantwortlich ist, dient die Meiose der Bildung von Geschlechtszellen. Beide Prozesse... Mehr anzeigen

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Meiose

Die Meiose ist eine spezielle Form der Zellteilung zur Bildung von Geschlechtszellen mit halbiertem Chromosomensatz.

Die Meiose Phasen umfassen zwei aufeinanderfolgende Teilungen:

Erste Reifeteilung:

  • Interphase: Erbmaterial wird verdoppelt Zeit zwischen zwei Zellteilungen
  • Prophase I: Kernmembran beginnt sich aufzulösen Homologe Chromosomen bilden Paare Chromosomen spiralisieren sich auf
  • Metaphase I: Kernmembran vollständig aufgelöst Homologe Chromosomenpaare ordnen sich auf der Äquatorialebene an
  • Anaphase I: Spindelfasern verkürzen sich Vollständige 2-Chromatid-Chromosomen werden zu den Polen bewegt
  • Telophase I: Einschnürung und Trennung der Zelle Entstehung von 2 Zellen mit 2-Chromatid-Chromosomen

Zweite Reifeteilung:

  • DNA wird nicht erneut verdoppelt
  • Metaphase II: 2-Chromatid-Chromosomen auf Äquatorialebene
  • Anaphase II: Trennung der 2-Chromatid-Chromosomen
  • Telophase II: Bildung von 4 haploiden Tochterzellen

Schlüsselkonzept: Wo findet die Meiose statt? Die Meiose findet in den Keimdrüsen HodenbeiMa¨nnern,Eiersto¨ckebeiFrauenHoden bei Männern, Eierstöcke bei Frauen statt. Am Ende entstehen aus einer diploiden Zelle 46Chromosomen46 Chromosomen vier haploide Gameten 23Chromosomen23 Chromosomen.

Wichtige Fachbegriffe:

  • Homolog = übereinstimmend
  • Haploider Chromosomensatz = einfacher Satz mit 23 Chromosomen
  • Gameten = Keimzellen EioderSpermienzellenEi- oder Spermienzellen
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Mitose

Die Mitose ist ein Prozess der Zellteilung, bei dem aus einer Zelle zwei genetisch identische Tochterzellen entstehen.

Der Ablauf der Mitose Phasen umfasst:

  • Interphase: Zellwachstum DNA wird kopiert liegtalsChromatinvorliegt als Chromatin vor 1-Chromatid-Chromosomen werden zu 2-Chromatid-Chromosomen
  • Prophase: DNA spiralisiert sich auf Zellkernhülle löst sich auf Spindelfasern entstehen Jede Zelle besitzt 46 Chromosomen 23Paare23 Paare
  • Metaphase: 2-Chromatid-Chromosomen ordnen sich auf der Äquatorialebene an Spindelapparat ist vollständig ausgebildet
  • Anaphase: Spindelfasern verkürzen sich 2-Chromatid-Chromosomen werden am Centromer getrennt Chromatiden wandern zu entgegengesetzten Polen
  • Telophase: Spindelapparat verschwindet Zellkernhülle wird wieder aufgebaut Chromosomen entspiralisieren sich Zellmembran beginnt sich einzuschnüren
  • Cytokinese: Zwischen beiden Tochterzellen entsteht eine Zellmembran Es entstehen 2 identische Tochterzellen

Wichtige Begriffe: Das Centromer ist die zentrale Verbindungsstelle der beiden Chromatiden eines Chromosoms. Der Chromosomensatz der Tochterzellen nach der Mitose ist identisch mit dem der Ausgangszelle diploidmit46Chromosomendiploid mit 46 Chromosomen.

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Zellzyklus und Vergleich von Mitose und Meiose

Der Zellzyklus beschreibt den Ablauf, den eine Zelle von einer bis zur nächsten Zellteilung durchläuft:

  • Besteht aus Mitose und Interphase
  • Nach der Spezialisierung teilen sich viele Zellen nicht mehr

Vergleich Mitose Meiose Tabelle:

MerkmalMitoseMeiose
OrtGenerelle KörperzellenHoden, Eierstöcke
Anzahl Zellkernteilungen1 Zellkernteilung2 Zellkernteilungen
Chromosomenanordnung2-Chromatid-Chr. ordnen sich zufällig auf der Äquatorialebene2-Chromatid-Chr. ordnen sich paarweise an
Trennung in der Anaphase2-Chromatid-Chr. zu 1-Chromatid-Chr.1. Teilung: Homologe Chr. getrennt<br>2. Teilung: 2-Chromatid-Chr. zu 1-Chromatid-Chr.
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Chromosomensatz der TochterzellenDiploid (doppelter Chromosomensatz)Haploid (einfacher Chromosomensatz)
Bedeutung für den OrganismusWachstum, Zellersatz, ZellerneuerungFortpflanzung, Produktion von Geschlechtszellen

Wichtiger Unterschied: Der wesentliche Mitose Meiose Unterschied liegt im Ergebnis: Die Mitose produziert genetisch identische Zellen mit diploidem Chromosomensatz 46Chromosomen46 Chromosomen, während die Meiose genetisch unterschiedliche Zellen mit haploidem Chromosomensatz 23Chromosomen23 Chromosomen erzeugt.

Gemeinsamkeiten Mitose Meiose:

  • Beide beginnen mit einer Interphase, in der die DNA verdoppelt wird
  • Bei beiden Prozessen wird der Spindelapparat gebildet
  • Beide Prozesse verteilen genetisches Material auf Tochterzellen
  • Ähnliche Phasenbezeichnungen Prophase,Metaphase,Anaphase,TelophaseProphase, Metaphase, Anaphase, Telophase
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Mitose – Detaillierter Ablauf

Der Mitose Ablauf ist ein präziser Prozess, der für Wachstum und Zellerneuerung sorgt.

Phasen der Mitose im Detail:

  • Interphase VorbereitungsphaseVorbereitungsphase: Zellwachstum DNA-Replikation ChromatinwirdverdoppeltChromatin wird verdoppelt 1-Chromatid-Chromosomen werden zu 2-Chromatid-Chromosomen
  • Prophase: DNA spiralisiert sich auf wirdsichtbarwird sichtbar Zellkernhülle löst sich auf Spindelfasern entstehen Jede Zelle hat 46 Chromosomen 23vonjedemElternteil23 von jedem Elternteil
  • Metaphase: 2-Chromatid-Chromosomen ordnen sich in der Äquatorialebene an Spindelapparat ist vollständig ausgebildet Chromosomen verbinden sich mit Spindelfasern
  • Anaphase: Spindelfasern verkürzen sich 2-Chromatid-Chromosomen werden am Centromer getrennt Die getrennten Chromatiden wandern zu entgegengesetzten Polen
  • Telophase: Spindelapparat löst sich auf Zellkernhülle wird wieder aufgebaut Chromosomen entspiralisieren sich Zellmembran beginnt sich einzuschnüren
  • Cytokinese ZellteilungZellteilung: Zellmembran schnürt sich vollständig ein Bildung von zwei identischen Tochterzellen

Mitose Phasen Tabelle: Die Mitose sorgt dafür, dass der Chromosomensatz der Tochterzellen nach der Mitose identisch mit dem der Ausgangszelle ist - jede Tochterzelle erhält exakt die gleiche Anzahl und Art von Chromosomen diploid,46Chromosomendiploid, 46 Chromosomen.

Wichtige Fachbegriffe:

  • Centromer: Verbindungsstelle der beiden Chromatiden eines Chromosoms
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Down-Syndrom und Chromosomensatz

Down-Syndrom Trisomie21Trisomie 21 ist eine genetische Erkrankung, die durch eine Veränderung im Erbgut entsteht:

  • Anstatt eines Chromosomenpaars 21 liegt das Chromosom 21 dreimal vor
  • Entsteht durch Fehler während der Meiose: In der Anaphase 1: Zwei 2-Chromatid-Chromosomen werden zu einem Pol gezogen Oder in der Anaphase 2: Zwei Chromatiden statt einer werden zu einem Pol gezogen

Der menschliche Chromosomensatz:

  • Besteht aus 23 Chromosomenpaaren, insgesamt 46 Chromosomen
  • Geschlechtschromosomen GonosomenGonosomen: XY-Kombination → männlicher Phänotyp XX-Kombination → weiblicher Phänotyp
  • Autosomen: 22 Chromosomenpaare ohneX/Yohne X/Y

Wichtige Begriffe zum Chromosomensatz:

  • Karyogramm: Geordnete Darstellung des Chromosomensatzes
  • Diploider Chromosomensatz: Normale Körperzellen mit 46 Chromosomen
  • Haploider Chromosomensatz: Keimzellen mit 23 Chromosomen
  • Phänotyp: Äußeres Erscheinungsbild eines Organismus

Schlüsselkonzept: Das Down-Syndrom zeigt anschaulich, wie Fehler bei der Meiose direkte Auswirkungen auf die genetische Ausstattung haben können. Die fehlerhafte Verteilung der Chromosomen während der Meiose führt zu Gameten mit zusätzlichem genetischem Material, was nach der Befruchtung zur Trisomie führt.

Diese Störung der Meiose verdeutlicht, warum die exakte Verteilung der Chromosomen während der Zellteilung so entscheidend ist und wie kleinste Abweichungen weitreichende Folgen haben können.

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Erbmaterial und Mendel'sche Regeln

Grundlegende Begriffe der Genetik:

  • Phänotyp: Äußeres Erscheinungsbild/Merkmal eines Organismus
  • Genotyp: Genetische Ausstattung eines Organismus
  • Gen: Erbinformation für ein bestimmtes Merkmal
  • Allel: Variante eines Gens z.B."angewachsenesOhr"vs."freiesOhr"z.B. "angewachsenes Ohr" vs. "freies Ohr"
  • Dominant meistalsAbezeichnetmeist als A bezeichnet: Allel, das sich gegenüber einem anderen durchsetzt
  • Rezessiv meistalsabezeichnetmeist als a bezeichnet: Allel, das von einem dominanten überlagert wird
  • Homozygot: Reinerbig AAoderaaAA oder aa - beide Allele sind gleich
  • Heterozygot: Mischerbig AaAa - unterschiedliche Allele

Mendel'sche Regeln - Mitose Meiose einfach erklärt in ihrer Bedeutung für die Vererbung:

  1. Uniformitätsregel 1.Regel1. Regel: Kreuzt man zwei reinerbige Individuen, die sich in einem Merkmal unterscheiden, sind alle Nachkommen uniform Beispiel: GG × gg → alle Nachkommen Gg
  2. Spaltungsregel 2.Regel2. Regel: Kreuzt man zwei gleichartige Mischlinge, spalten sich die Merkmale bei den Nachkommen im Verhältnis 3:1 pha¨notypischphänotypisch Genotypisch: 1:2:1 AA:Aa:aaAA:Aa:aa Beispiel: Gg × Gg → GG, Gg, Gg, gg
  3. Unabhängigkeitsregel 3.Regel3. Regel: Bei der Kreuzung von zwei reinerbigen Individuen, die sich in mehreren Merkmalen unterscheiden, werden diese Merkmale unabhängig voneinander vererbt

Wichtiger Zusammenhang: Die Mendel'schen Regeln erklären die Grundprinzipien der Vererbung und bauen auf dem Verständnis von Mitose und Meiose auf. Besonders die Meiose ist entscheidend, da hier die Allele neu kombiniert werden und so die genetische Vielfalt entsteht, die Mendel in seinen Kreuzungsexperimenten beobachtete.

Diese Regeln sind nicht nur historisch bedeutsam, sondern bilden bis heute die Grundlage für das Verständnis der klassischen Genetik und erklären, wie Merkmale von Eltern an ihre Nachkommen weitergegeben werden.

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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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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 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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Sudenaz Ocak

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Hans T

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