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Alles über Synapsen: Aufbau, Funktion und Erregungsübertragung

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Johanna 🤍

2.4.2021

Biologie

Neurobiologie, Synapsen, Reize, Gehirn

Alles über Synapsen: Aufbau, Funktion und Erregungsübertragung

Die Nervenzelle und ihre Funktionsweise ist ein komplexes System der Signalübertragung im Körper.

Die Synapse Funktion basiert auf zwei Haupttypen: der elektrischen Synapse und der chemischen Synapse. Bei der elektrischen Synapse erfolgt die Signalübertragung direkt durch elektrische Impulse, während bei der chemischen Synapse Neurotransmitter als Botenstoffe dienen. Das Ruhepotential Nervenzelle wird durch die spezifische Ionenverteilung aufrechterhalten, wobei die Natrium-Kalium-Pumpe eine zentrale Rolle spielt. Beim Aktionspotential durchläuft die Nervenzelle verschiedene Phasen, von der Depolarisation über die Repolarisation bis zur Hyperpolarisation.

Die Signalübertragung kann durch verschiedene Substanzen beeinflusst werden. Endogene Stoffe sind körpereigene Substanzen wie Hormone und Neurotransmitter, während exogene Stoffe von außen zugeführt werden. Beispiele für die Wirkung exogener Stoffe sind die Curare-Wirkung an der Synapse, die zu einer Muskellähmung führt, die Latrotoxin-Wirkung, die eine übermäßige Ausschüttung von Neurotransmittern verursacht, und die E605-Wirkung, die die Acetylcholinesterase hemmt. Die Aufrechterhaltung des Ruhepotentials ist essentiell für die normale Nervenfunktion und wird durch ein komplexes Zusammenspiel von Ionenkanälen und Transportproteinen gewährleistet. Der Synapse Aufbau mit präsynaptischer Membran, synaptischem Spalt und postsynaptischer Membran ermöglicht eine präzise Steuerung der Signalübertragung im Nervensystem.

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2.4.2021

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Neurobiologie
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Die Grundlagen der Neurobiologie: Nervenzellen und ihre Funktionen

Die Nervenzelle NeuronNeuron ist die fundamentale Einheit des Nervensystems. Der Nervenzelle Aufbau besteht aus verschiedenen spezialisierten Komponenten, die zusammen die Signalübertragung im Körper ermöglichen. Das Soma, der Zellkörper, enthält den Zellkern und wichtige Organellen wie Mitochondrien. Von hier aus erstrecken sich die Dendriten, die als Informationsempfänger dienen, und das Axon, das Signale weiterleitet.

Definition: Das Soma ist das Kontrollzentrum der Nervenzelle und enthält alle wichtigen Zellorganellen für die Proteinsynthese und den Energiestoffwechsel.

Die Myelinscheide, gebildet von SCHWANN'schen Zellen, umhüllt das Axon und ermöglicht eine schnelle Signalweiterleitung. Diese Isolationsschicht wird regelmäßig von den RANVIER'schen Schnürringen unterbrochen, wodurch die saltatorische Erregungsleitung möglich wird. Die Synapse Funktion ist dabei von entscheidender Bedeutung für die Kommunikation zwischen Nervenzellen.

Die elektrische Synapse und chemische Synapse sind zwei unterschiedliche Arten der Signalübertragung zwischen Neuronen. Während elektrische Synapsen direkte elektrische Kopplungen darstellen, nutzen chemische Synapsen Neurotransmitter zur Signalübertragung. Diese Vielfalt ermöglicht eine präzise und flexible Informationsverarbeitung im Nervensystem.

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Membranpotentiale und Signalübertragung

Das Ruhepotential Nervenzelle ist fundamental für die Funktionsfähigkeit von Neuronen. Die Aufrechterhaltung Ruhepotential erfolgt durch die spezifische Ruhepotential Ionenverteilung an der Zellmembran. Im Ruhezustand beträgt das Membranpotential etwa -70 mV, wobei die Innenseite der Zelle negativ gegenüber der Außenseite geladen ist.

Highlight: Die Natrium-Kalium-Pumpe spielt eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung des Ruhepotentials durch aktiven Ionentransport.

Das Aktionspotential Nervenzelle durchläuft verschiedene Aktionspotential Phasen: Depolarisation, Repolarisation und Hyperpolarisation. Diese Phasen werden durch das präzise Zusammenspiel von spannungsgesteuerten Ionenkanälen gesteuert. Die Ruhepotential Aktionspotential Beziehung ist dabei entscheidend für die Signalweiterleitung.

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Neurotoxine und ihre Wirkung auf Synapsen

Endogene Stoffe Neurobiologie sind körpereigene Substanzen, die die synaptische Übertragung beeinflussen. Im Gegensatz dazu stehen exogene Stoffe, die von außen zugeführt werden. Die Unterscheidung zwischen endogene Stoffe beispiele und exogene Stoffe beispiele ist wichtig für das Verständnis neurologischer Prozesse.

Beispiel: Zu den endogenen Stoffen gehören Neurotransmitter wie Acetylcholin, während Toxine wie Curare exogene Stoffe sind.

Die Curare-Wirkung Synapse zeigt sich in der Blockade der Acetylcholinrezeptoren, während die Latrotoxin Wirkung Synapse zur übermäßigen Freisetzung von Neurotransmittern führt. Die E605 Wirkung Synapse basiert auf der Hemmung der Acetylcholinesterase. Diese endo und exogene Stoffe Neurobiologie demonstrieren die Komplexität synaptischer Regulation.

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Praktische Anwendungen in der Neurobiologie

Die Erregungsübertragung an der Synapse Arbeitsblatt verdeutlicht die komplexen Vorgänge der neuronalen Kommunikation. Der Synapse Aufbau mit präsynaptischer und postsynaptischer Membran sowie dem synaptischen Spalt ist dabei von zentraler Bedeutung für das Verständnis der Signalübertragung.

Vokabular: Die präsynaptische Membran enthält Vesikel mit Neurotransmittern, während die postsynaptische Membran die entsprechenden Rezeptoren trägt.

Die praktische Bedeutung der endogene und exogene Stoffe Biologie zeigt sich in der medizinischen Anwendung, beispielsweise bei der Entwicklung von Medikamenten zur Behandlung neurologischer Erkrankungen. Das Verständnis dieser Mechanismen ist fundamental für die moderne Neuropharmakologie.

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Das Aktionspotential und seine Phasen

Das Aktionspotential Nervenzelle ist ein fundamentaler Prozess der Signalübertragung im Nervensystem. Die Entstehung eines Aktionspotentials lässt sich in mehrere charakteristische Aktionspotential Phasen unterteilen.

Die Depolarisation beginnt mit einem überschwelligen Reiz, der zur Öffnung spannungsabhängiger Natriumkanäle führt. Na+-Ionen strömen aufgrund des Konzentrationsgradienten in das Axon ein, wodurch das Zellinnere positiv geladen wird. Diese Phase endet in einer Spannungsumkehr OvershootOvershoot.

Definition: Das Ruhepotential Aktionspotential beschreibt den Übergang vom Ruhezustand 70mV-70mV zur Erregung +40mV+40mV der Nervenzelle.

In der Repolarisationsphase kehrt das Membranpotential zum Ruhezustand zurück. Die Na+-Kanäle schließen sich nach 1-2 ms und spannungsgesteuerte K+-Kanäle öffnen sich. Der Kaliumausstrom führt zur Repolarisation des Zellinneren. Die anschließende Hyperpolarisation entsteht durch einen überschießenden K+-Ausstrom, da beide K+-Kanaltypen zeitweise gleichzeitig geöffnet sind.

Highlight: Das Aktionspotential folgt dem Alles-oder-Nichts-Prinzip: Es hat immer die gleiche Amplitude, unabhängig von der Reizstärke.

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Erregungsleitung im Nervensystem

Die Nervenzelle Aufbau und Funktionsweise ermöglicht zwei Arten der Erregungsleitung: die kontinuierliche und die saltatorische. Bei der kontinuierlichen Erregungsleitung werden Aktionspotentiale ohne Abschwächung weitergeleitet, sobald die Spannungsschwelle überschritten wird.

Die Refraktärzeit spielt eine wichtige Rolle bei der Erregungsleitung. Man unterscheidet zwischen absoluter Refraktärzeit, in der kein neues Aktionspotential ausgelöst werden kann, und relativer Refraktärzeit, während der nur bei starker Reizung schwache Aktionspotentiale möglich sind.

Beispiel: Bei der saltatorischen Erregungsleitung "springt" die Erregung von Schnürring zu Schnürring, was die Leitungsgeschwindigkeit erhöht und den Energiebedarf senkt.

Die Myelinscheide isoliert das Axon zwischen den Ranvier'schen Schnürringen und ermöglicht dadurch die effiziente Weiterleitung des Signals. Diese Struktur ist besonders wichtig für die schnelle Signalübertragung im Nervensystem.

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Synaptische Informationsübertragung

Die Synapse Funktion und der Synapse Aufbau sind essentiell für die Informationsweiterleitung zwischen Nervenzellen. An der chemischen Synapse erfolgt die Übertragung durch Neurotransmitter, während an der elektrischen Synapse die Signalübertragung direkt erfolgt.

Vokabular: Die Erregungsübertragung an der Synapse umfasst die Freisetzung von Neurotransmittern aus synaptischen Vesikeln und deren Bindung an Rezeptoren der postsynaptischen Membran.

Der Prozess beginnt mit einem Aktionspotential, das zur Öffnung spannungsabhängiger Ca2+-Kanäle führt. Der Calcium-Einstrom bewirkt die Verschmelzung der synaptischen Bläschen mit der Membran und die Freisetzung von Neurotransmittern. Diese binden an spezifische Rezeptoren der postsynaptischen Membran.

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Endo- und Exogene Stoffe an Synapsen

Endogene Stoffe Neurobiologie und exogene Stoffe Beispiele haben verschiedene Wirkungen auf die synaptische Übertragung. Die Curare-Wirkung Synapse beispielsweise blockiert die Acetylcholin-Rezeptoren, während die Latrotoxin Wirkung Synapse zu einer massiven Transmitterfreisetzung führt.

Definition: Endogene und exogene Stoffe Biologie unterscheiden sich in ihrer Herkunft: Endogene Stoffe werden vom Körper selbst produziert, exogene Stoffe werden von außen zugeführt.

Endorphine als körpereigene Schmerzmittel sind ein wichtiges Beispiel für endogene Stoffe Beispiele. Sie binden an Opiatrezeptoren und führen über K+-Kanalöffnung zur Hyperpolarisation, wodurch Schmerzreize gedämpft werden. Bei den endo und exogene Stoffe Neurobiologie ist besonders die Wirkung auf Ionenkanäle und Neurotransmittersysteme von Bedeutung.

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Synapsengifte und ihre Wirkung auf die Nervenübertragung

Die Synapse Funktion wird durch verschiedene Gifte erheblich beeinflusst, wobei die Blockade des Acetylcholinrezeptors eine zentrale Rolle spielt. Bei der Erregungsübertragung an der Synapse konkurrieren Synapsengifte mit dem Transmitter Acetylcholin um die Bindungsstellen an den Rezeptoren. Aufgrund ihrer strukturellen Ähnlichkeit können diese Gifte die Rezeptoren besetzen und blockieren, wodurch die normale Signalübertragung gestört wird.

Ein bekanntes Beispiel ist Curare, das an der Chemische Synapse wirkt. Es blockiert die Acetylcholinrezeptoren auf der postsynaptischen Seite, wodurch die Depolarisation verhindert wird. Dies führt zu einer erschlaffenden Lähmung der Muskulatur. Ähnlich, aber noch gefährlicher ist das Gift der Königscobra, das sich irreversibel an die Rezeptoren bindet.

Hinweis: Die Wirkung von Synapengiften kann in drei Hauptkategorien eingeteilt werden: Rezeptorblockade, Dauerstimulation und Enzymhemmung.

Nikotin zeigt eine besondere Wirkung, da es ähnlich wie Acetylcholin wirkt, jedoch nicht durch die Cholinesterase abgebaut werden kann. Dies führt zu einer zusätzlichen Erregung und Muskelzittern. Suxamethonium hingegen verursacht eine Dauerdepolarisation durch das Öffnen der Natriumkanäle, was zu Verkrampfungen führt.

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

 

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8.488

2. Apr. 2021

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Die Grundlagen der Neurobiologie: Nervenzellen und ihre Funktionen

Die Nervenzelle NeuronNeuron ist die fundamentale Einheit des Nervensystems. Der Nervenzelle Aufbau besteht aus verschiedenen spezialisierten Komponenten, die zusammen die Signalübertragung im Körper ermöglichen. Das Soma, der Zellkörper, enthält den Zellkern und wichtige Organellen wie Mitochondrien. Von hier aus erstrecken sich die Dendriten, die als Informationsempfänger dienen, und das Axon, das Signale weiterleitet.

Definition: Das Soma ist das Kontrollzentrum der Nervenzelle und enthält alle wichtigen Zellorganellen für die Proteinsynthese und den Energiestoffwechsel.

Die Myelinscheide, gebildet von SCHWANN'schen Zellen, umhüllt das Axon und ermöglicht eine schnelle Signalweiterleitung. Diese Isolationsschicht wird regelmäßig von den RANVIER'schen Schnürringen unterbrochen, wodurch die saltatorische Erregungsleitung möglich wird. Die Synapse Funktion ist dabei von entscheidender Bedeutung für die Kommunikation zwischen Nervenzellen.

Die elektrische Synapse und chemische Synapse sind zwei unterschiedliche Arten der Signalübertragung zwischen Neuronen. Während elektrische Synapsen direkte elektrische Kopplungen darstellen, nutzen chemische Synapsen Neurotransmitter zur Signalübertragung. Diese Vielfalt ermöglicht eine präzise und flexible Informationsverarbeitung im Nervensystem.

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Membranpotentiale und Signalübertragung

Das Ruhepotential Nervenzelle ist fundamental für die Funktionsfähigkeit von Neuronen. Die Aufrechterhaltung Ruhepotential erfolgt durch die spezifische Ruhepotential Ionenverteilung an der Zellmembran. Im Ruhezustand beträgt das Membranpotential etwa -70 mV, wobei die Innenseite der Zelle negativ gegenüber der Außenseite geladen ist.

Highlight: Die Natrium-Kalium-Pumpe spielt eine zentrale Rolle bei der Aufrechterhaltung des Ruhepotentials durch aktiven Ionentransport.

Das Aktionspotential Nervenzelle durchläuft verschiedene Aktionspotential Phasen: Depolarisation, Repolarisation und Hyperpolarisation. Diese Phasen werden durch das präzise Zusammenspiel von spannungsgesteuerten Ionenkanälen gesteuert. Die Ruhepotential Aktionspotential Beziehung ist dabei entscheidend für die Signalweiterleitung.

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Neurotoxine und ihre Wirkung auf Synapsen

Endogene Stoffe Neurobiologie sind körpereigene Substanzen, die die synaptische Übertragung beeinflussen. Im Gegensatz dazu stehen exogene Stoffe, die von außen zugeführt werden. Die Unterscheidung zwischen endogene Stoffe beispiele und exogene Stoffe beispiele ist wichtig für das Verständnis neurologischer Prozesse.

Beispiel: Zu den endogenen Stoffen gehören Neurotransmitter wie Acetylcholin, während Toxine wie Curare exogene Stoffe sind.

Die Curare-Wirkung Synapse zeigt sich in der Blockade der Acetylcholinrezeptoren, während die Latrotoxin Wirkung Synapse zur übermäßigen Freisetzung von Neurotransmittern führt. Die E605 Wirkung Synapse basiert auf der Hemmung der Acetylcholinesterase. Diese endo und exogene Stoffe Neurobiologie demonstrieren die Komplexität synaptischer Regulation.

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Das Aktionspotential und seine Phasen

Das Aktionspotential Nervenzelle ist ein fundamentaler Prozess der Signalübertragung im Nervensystem. Die Entstehung eines Aktionspotentials lässt sich in mehrere charakteristische Aktionspotential Phasen unterteilen.

Die Depolarisation beginnt mit einem überschwelligen Reiz, der zur Öffnung spannungsabhängiger Natriumkanäle führt. Na+-Ionen strömen aufgrund des Konzentrationsgradienten in das Axon ein, wodurch das Zellinnere positiv geladen wird. Diese Phase endet in einer Spannungsumkehr OvershootOvershoot.

Definition: Das Ruhepotential Aktionspotential beschreibt den Übergang vom Ruhezustand 70mV-70mV zur Erregung +40mV+40mV der Nervenzelle.

In der Repolarisationsphase kehrt das Membranpotential zum Ruhezustand zurück. Die Na+-Kanäle schließen sich nach 1-2 ms und spannungsgesteuerte K+-Kanäle öffnen sich. Der Kaliumausstrom führt zur Repolarisation des Zellinneren. Die anschließende Hyperpolarisation entsteht durch einen überschießenden K+-Ausstrom, da beide K+-Kanaltypen zeitweise gleichzeitig geöffnet sind.

Highlight: Das Aktionspotential folgt dem Alles-oder-Nichts-Prinzip: Es hat immer die gleiche Amplitude, unabhängig von der Reizstärke.

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Die Refraktärzeit spielt eine wichtige Rolle bei der Erregungsleitung. Man unterscheidet zwischen absoluter Refraktärzeit, in der kein neues Aktionspotential ausgelöst werden kann, und relativer Refraktärzeit, während der nur bei starker Reizung schwache Aktionspotentiale möglich sind.

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Endo- und Exogene Stoffe an Synapsen

Endogene Stoffe Neurobiologie und exogene Stoffe Beispiele haben verschiedene Wirkungen auf die synaptische Übertragung. Die Curare-Wirkung Synapse beispielsweise blockiert die Acetylcholin-Rezeptoren, während die Latrotoxin Wirkung Synapse zu einer massiven Transmitterfreisetzung führt.

Definition: Endogene und exogene Stoffe Biologie unterscheiden sich in ihrer Herkunft: Endogene Stoffe werden vom Körper selbst produziert, exogene Stoffe werden von außen zugeführt.

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Synapsengifte und ihre Wirkung auf die Nervenübertragung

Die Synapse Funktion wird durch verschiedene Gifte erheblich beeinflusst, wobei die Blockade des Acetylcholinrezeptors eine zentrale Rolle spielt. Bei der Erregungsübertragung an der Synapse konkurrieren Synapsengifte mit dem Transmitter Acetylcholin um die Bindungsstellen an den Rezeptoren. Aufgrund ihrer strukturellen Ähnlichkeit können diese Gifte die Rezeptoren besetzen und blockieren, wodurch die normale Signalübertragung gestört wird.

Ein bekanntes Beispiel ist Curare, das an der Chemische Synapse wirkt. Es blockiert die Acetylcholinrezeptoren auf der postsynaptischen Seite, wodurch die Depolarisation verhindert wird. Dies führt zu einer erschlaffenden Lähmung der Muskulatur. Ähnlich, aber noch gefährlicher ist das Gift der Königscobra, das sich irreversibel an die Rezeptoren bindet.

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Nikotin zeigt eine besondere Wirkung, da es ähnlich wie Acetylcholin wirkt, jedoch nicht durch die Cholinesterase abgebaut werden kann. Dies führt zu einer zusätzlichen Erregung und Muskelzittern. Suxamethonium hingegen verursacht eine Dauerdepolarisation durch das Öffnen der Natriumkanäle, was zu Verkrampfungen führt.

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Biochemische Mechanismen der Synapsenvergiftung

Die Hemmung der Acetylcholinesterase stellt einen weiteren wichtigen Mechanismus der Synapse Aufbau Störung dar. Besonders gefährlich sind Alkylphosphate, die in Insektiziden wie E605, Weichmachern und chemischen Kampfstoffen vorkommen. Diese exogene Stoffe Beispiele binden sich irreversibel an die Acetylcholinesterase.

Definition: Alkylphosphate sind organische Phosphorsäureester, die die Acetylcholinesterase dauerhaft blockieren und dadurch den Abbau von Acetylcholin verhindern.

Die Curare-Wirkung Synapse unterscheidet sich von der Wirkung der Alkylphosphate. Während Curare die Rezeptoren blockiert, führen Alkylphosphate zu einer Akkumulation von Acetylcholin im synaptischen Spalt. Der erhöhte Acetylcholin-Spiegel verursacht eine Dauerdepolarisation, die zu starren Lähmungen und Verkrampfungen führt.

Die lebensbedrohlichste Folge dieser Endo und exogene Stoffe Neurobiologie ist die Atemlähmung, die ohne schnelle medizinische Intervention zum Tod führen kann. Die Behandlung muss dabei sowohl die spezifische Giftwirkung als auch die Aufrechterhaltung der lebenswichtigen Funktionen berücksichtigen.

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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

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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 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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Sudenaz Ocak

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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🫶🏼

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Marcus B

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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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