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10. Feb. 2026

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Biologie LK: Gene und Gentechnik leicht erklärt (Abitur Gymnasium)

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Joscha Neuschäfer

@joscha2607

Du kennst das bestimmt: Bakterien machen dich krank, aber sie... Mehr anzeigen

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Q1.2 Gene und Gentechnik

grundlegendes Niveau (Grundkurs und Leistungskurs)
- Bau und Vermehrung von Bakterien (Schema)
- Regulation der Ge

Gene und Gentechnik - Überblick

Willkommen in der faszinierenden Welt der Molekularbiologie! Hier geht's richtig zur Sache - von winzigen Bakterien bis zu hightech Gentechnik-Verfahren.

Du wirst verstehen, wie Bakterien aufgebaut sind und sich vermehren. Das Operonmodell zeigt dir, wie clever Gene ihre Aktivität regulieren - fast wie ein Ein-Aus-Schalter für Proteine.

Bei den Genmutationen lernst du, warum manchmal alles schiefgeht (oder auch richtig gut wird) - von harmlosen Veränderungen bis zu evolutionären Durchbrüchen. Der genetische Fingerabdruck bringt dir bei, wie man mit PCR und Gelelektrophorese jeden Menschen eindeutig identifizieren kann.

💡 Merktipp: Alles hängt zusammen - Bakterienaufbau, Genregulation und moderne Labortechniken sind die Grundlage für die gesamte moderne Biotechnologie!

Q1.2 Gene und Gentechnik

grundlegendes Niveau (Grundkurs und Leistungskurs)
- Bau und Vermehrung von Bakterien (Schema)
- Regulation der Ge

Bau und Vermehrung von Bakterien

Bakterien sind echte Überlebenskünstler und haben einen ziemlich schlauen Aufbau! Die Zellwand schützt sie vor dem Platzen, während die Zellmembran darunter den Stoffaustausch regelt - wie ein selektiver Türsteher.

Im Cytoplasma schwimmen alle wichtigen Teile herum: Ribosomen für die Proteinherstellung und das Nukleoid mit der Haupt-DNA. Besonders cool sind die Plasmide - kleine, ringförmige DNA-Stücke mit Extra-Infos, die Bakterien untereinander austauschen können.

Die Vermehrung durch Zweiteilung ist mega effizient: DNA wird kopiert, die Zelle wächst und teilt sich in zwei identische Tochterzellen. Das kann alle 20 Minuten passieren - deshalb vermehren sich Bakterien so krass schnell!

Außerdem gibt's noch drei andere Vermehrungsarten: Transformation (DNA aus der Umgebung aufnehmen), Transduktion DNATransportdurchVirenDNA-Transport durch Viren und Konjugation direkterPlasmidAustauschzwischenBakteriendirekter Plasmid-Austausch zwischen Bakterien.

🔬 Wichtig: Die verschiedenen Vermehrungsformen sorgen für genetische Vielfalt - deshalb können Bakterien so schnell Resistenzen entwickeln!

Q1.2 Gene und Gentechnik

grundlegendes Niveau (Grundkurs und Leistungskurs)
- Bau und Vermehrung von Bakterien (Schema)
- Regulation der Ge

Das Operonmodell - Genregulation bei Bakterien

Das Operonmodell ist wie ein intelligenter Schalter für Gene - Bakterien produzieren Proteine nur dann, wenn sie sie wirklich brauchen. Smart, oder? Der Operator vor den Strukturgenen entscheidet, ob die RNA-Polymerase durchdarf oder blockiert wird.

Bei der Substratinduktion (z.B. Lac-Operon) blockiert ein aktiver Repressor normalerweise die Genablesung. Kommt aber Lactose dazu, wird der Repressor inaktiviert und die Enzyme für den Lactose-Abbau werden produziert. Genial - nur bei Bedarf!

Die Endproduktrepression z.B.TrpOperonz.B. Trp-Operon funktioniert umgekehrt: Die Gene sind erst offen, aber sobald genug Tryptophan da ist, aktiviert das Endprodukt den Repressor und stoppt die weitere Produktion.

Beide Systeme sparen Energie und Ressourcen - Bakterien verschwenden nichts! Der Repressor funktioniert dabei nach dem Schlüssel-Schloss-Prinzip, genau wie Enzyme.

Klausurtipp: Substratinduktion = Substrat schaltet Gene AN, Endproduktrepression = Endprodukt schaltet Gene AUS!

Q1.2 Gene und Gentechnik

grundlegendes Niveau (Grundkurs und Leistungskurs)
- Bau und Vermehrung von Bakterien (Schema)
- Regulation der Ge

Genmutationen - Wenn DNA sich verändert

Genmutationen sind Veränderungen in der DNA - manchmal zufällig, manchmal durch äußere Einflüsse wie UV-Strahlung oder Chemikalien ausgelöst. Es gibt spontane, induzierte, vererbte und somatische Mutationen - je nachdem, wo und wie sie entstehen.

Die vier Haupttypen sind: Substitution (Base wird ausgetauscht), Deletion (Base fehlt), Insertion (Base kommt dazu) und Duplikation (Abschnitt wird verdoppelt). Je nach Art entstehen verschiedene Effekte auf das Protein.

Neutrale Mutationen ändern nichts am Endprodukt, Fehlsinnmutationen verändern eine Aminosäure, Rastermutationen verschieben das komplette Leseraster und Unsinnmutationen führen zu vorzeitigen Stoppcodons.

Nicht alle Mutationen sind schlecht! Manche sind neutral oder sogar vorteilhaft - wie die HIV-Resistenz. Albinismus ist ein klassisches Beispiel für eine Mutation, die den Phänotyp stark verändert, weil die Melanin-Produktion gestört ist.

🧬 Evolution: Mutationen sind der Motor der Evolution - ohne sie gäbe es keine Anpassung an veränderte Umweltbedingungen!

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- Bau und Vermehrung von Bakterien (Schema)
- Regulation der Ge

Genetischer Fingerabdruck - DNA als Ausweis

Der genetische Fingerabdruck ist deine molekulare Visitenkarte - jeder Mensch (außer eineiigen Zwillingen) hat ein einzigartiges DNA-Muster. In der Kriminalistik und Vaterschaftstests ist das super praktisch!

So funktioniert's: Erst wird DNA aus biologischen Proben (Blut, Haare, Speichel) extrahiert, dann mit PCR millionenfach kopiert. Die PCR PolymeraseKettenreaktionPolymerase-Kettenreaktion läuft in drei Schritten ab: Denaturierung bei 94°C DNAStra¨ngetrennenDNA-Stränge trennen, Annealing bei 50-60°C (Primer andocken) und Elongation bei 72°C (neue Stränge synthetisieren).

Nach 20-40 Zyklen hast du genug DNA für die Gelelektrophorese. Hier werden die DNA-Fragmente in einem Gel durch elektrische Spannung nach Größe getrennt - kleine Fragmente wandern weiter als große.

Das Ergebnis ist ein charakteristisches Bandenmuster, das wie ein Strichcode aussieht. Durch Vergleich der Muster kann man eindeutig feststellen, ob DNA-Proben von derselben Person stammen.

🔍 Anwendung: Vom Tatort bis zur Familienforschung - der genetische Fingerabdruck revolutioniert die Identifikation!

Q1.2 Gene und Gentechnik

grundlegendes Niveau (Grundkurs und Leistungskurs)
- Bau und Vermehrung von Bakterien (Schema)
- Regulation der Ge

Restriktionsenzyme und Genklonierung

Restriktionsenzyme sind wie molekulare Scheren - sie erkennen spezifische DNA-Sequenzen und schneiden dort präzise. Jedes Enzym hat seine eigene Erkennungssequenz, an der es die DNA spaltet.

Nach dem Schnitt entstehen entweder Sticky Ends (überlappende Basenpaare) oder Blunt Ends (glatte Enden). Sticky Ends sind praktischer, weil sie sich leicht mit anderen DNA-Stücken verkleben lassen - perfekt für die Genklonierung!

Bei der Klonierung wird fremde DNA in Plasmide eingebaut, die als Vektoren dienen. Der Prozess: Plasmid isolieren, mit Restriktionsenzymen öffnen, gewünschte DNA einfügen, mit DNA-Ligase verschließen und in Wirtszellen einschleusen.

Die Wirtszellen vermehren sich und produzieren dabei das gewünschte Protein - so entstehen Medikamente wie Insulin oder Wachstumshormone in Bakterien. Das rekombinante Plasmid wird bei jeder Zellteilung mitkopiert.

🧪 Biotechnologie: Diese Techniken sind die Basis für die moderne Gentechnik - von Medikamenten bis zu gentechnisch veränderten Organismen!

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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 S

iOS-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 Klich

Android-Nutzerin

Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

Anna

iOS-Nutzerin

Beste App der Welt! Keine Worte, weil sie einfach zu gut ist

Thomas R

iOS-Nutzer

Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

Android-Nutzer

Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

David K

iOS-Nutzer

Die App ist einfach super! Ich muss nur das Thema in die Suche eingeben und bekomme sofort eine Antwort. Ich muss nicht mehr 10 YouTube-Videos schauen, um etwas zu verstehen, und spare dadurch richtig viel Zeit. Sehr empfehlenswert!

Sudenaz Ocak

Android-Nutzerin

In der Schule war ich echt schlecht in Mathe, aber dank der App bin ich jetzt besser geworden. Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android-Nutzerin

sehr zuverlässige App, um deine Ideen in Mathe, Englisch und anderen verwandten Themen zu verbessern. bitte nutze diese App, wenn du in bestimmten Bereichen Schwierigkeiten hast, diese App ist dafür der Schlüssel. wünschte, ich hätte früher eine Bewertung geschrieben. und sie ist auch kostenlos, also mach dir darüber keine Sorgen.

Rohan U

Android-Nutzer

Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

iOS-Nutzer

DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

Elisha

iOS-Nutzer

Diese App ist echt der Hammer. Ich finde Lernen so langweilig, aber diese App macht es so einfach, alles zu organisieren und dann kannst du die kostenlose KI bitten, dich abzufragen, so gut, und du kannst einfach deine eigenen Sachen hochladen. sehr empfehlenswert als jemand, der gerade Probeklausuren schreibt

Paul T

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Samantha Klich

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Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

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Basil

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Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

David K

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Sudenaz Ocak

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Greenlight Bonnie

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sehr zuverlässige App, um deine Ideen in Mathe, Englisch und anderen verwandten Themen zu verbessern. bitte nutze diese App, wenn du in bestimmten Bereichen Schwierigkeiten hast, diese App ist dafür der Schlüssel. wünschte, ich hätte früher eine Bewertung geschrieben. und sie ist auch kostenlos, also mach dir darüber keine Sorgen.

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Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

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DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

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Paul T

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Biologie

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Biologie LK: Gene und Gentechnik leicht erklärt (Abitur Gymnasium)

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Du kennst das bestimmt: Bakterien machen dich krank, aber sie sind auch die Superstars der Gentechnik! Diese winzigen Organismen haben nämlich ein geniales System, um ihre Gene zu kontrollieren und sich blitzschnell zu vermehren. Heute schauen wir uns an, wie... Mehr anzeigen

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Willkommen in der faszinierenden Welt der Molekularbiologie! Hier geht's richtig zur Sache - von winzigen Bakterien bis zu hightech Gentechnik-Verfahren.

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Bei den Genmutationen lernst du, warum manchmal alles schiefgeht (oder auch richtig gut wird) - von harmlosen Veränderungen bis zu evolutionären Durchbrüchen. Der genetische Fingerabdruck bringt dir bei, wie man mit PCR und Gelelektrophorese jeden Menschen eindeutig identifizieren kann.

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Die Vermehrung durch Zweiteilung ist mega effizient: DNA wird kopiert, die Zelle wächst und teilt sich in zwei identische Tochterzellen. Das kann alle 20 Minuten passieren - deshalb vermehren sich Bakterien so krass schnell!

Außerdem gibt's noch drei andere Vermehrungsarten: Transformation (DNA aus der Umgebung aufnehmen), Transduktion DNATransportdurchVirenDNA-Transport durch Viren und Konjugation direkterPlasmidAustauschzwischenBakteriendirekter Plasmid-Austausch zwischen Bakterien.

🔬 Wichtig: Die verschiedenen Vermehrungsformen sorgen für genetische Vielfalt - deshalb können Bakterien so schnell Resistenzen entwickeln!

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Das Operonmodell ist wie ein intelligenter Schalter für Gene - Bakterien produzieren Proteine nur dann, wenn sie sie wirklich brauchen. Smart, oder? Der Operator vor den Strukturgenen entscheidet, ob die RNA-Polymerase durchdarf oder blockiert wird.

Bei der Substratinduktion (z.B. Lac-Operon) blockiert ein aktiver Repressor normalerweise die Genablesung. Kommt aber Lactose dazu, wird der Repressor inaktiviert und die Enzyme für den Lactose-Abbau werden produziert. Genial - nur bei Bedarf!

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Genmutationen sind Veränderungen in der DNA - manchmal zufällig, manchmal durch äußere Einflüsse wie UV-Strahlung oder Chemikalien ausgelöst. Es gibt spontane, induzierte, vererbte und somatische Mutationen - je nachdem, wo und wie sie entstehen.

Die vier Haupttypen sind: Substitution (Base wird ausgetauscht), Deletion (Base fehlt), Insertion (Base kommt dazu) und Duplikation (Abschnitt wird verdoppelt). Je nach Art entstehen verschiedene Effekte auf das Protein.

Neutrale Mutationen ändern nichts am Endprodukt, Fehlsinnmutationen verändern eine Aminosäure, Rastermutationen verschieben das komplette Leseraster und Unsinnmutationen führen zu vorzeitigen Stoppcodons.

Nicht alle Mutationen sind schlecht! Manche sind neutral oder sogar vorteilhaft - wie die HIV-Resistenz. Albinismus ist ein klassisches Beispiel für eine Mutation, die den Phänotyp stark verändert, weil die Melanin-Produktion gestört ist.

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So funktioniert's: Erst wird DNA aus biologischen Proben (Blut, Haare, Speichel) extrahiert, dann mit PCR millionenfach kopiert. Die PCR PolymeraseKettenreaktionPolymerase-Kettenreaktion läuft in drei Schritten ab: Denaturierung bei 94°C DNAStra¨ngetrennenDNA-Stränge trennen, Annealing bei 50-60°C (Primer andocken) und Elongation bei 72°C (neue Stränge synthetisieren).

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Rohan U

Android-Nutzer

Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

iOS-Nutzer

DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

Elisha

iOS-Nutzer

Diese App ist echt der Hammer. Ich finde Lernen so langweilig, aber diese App macht es so einfach, alles zu organisieren und dann kannst du die kostenlose KI bitten, dich abzufragen, so gut, und du kannst einfach deine eigenen Sachen hochladen. sehr empfehlenswert als jemand, der gerade Probeklausuren schreibt

Paul T

iOS-Nutzer

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 S

iOS-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 Klich

Android-Nutzerin

Wow, ich bin wirklich begeistert. Ich habe die App einfach mal ausprobiert, weil ich sie schon oft beworben gesehen habe und war absolut beeindruckt. Diese App ist DIE HILFE, die man für die Schule braucht und vor allem bietet sie so viele Dinge wie Übungen und Lernzettel, die mir persönlich SEHR geholfen haben.

Anna

iOS-Nutzerin

Beste App der Welt! Keine Worte, weil sie einfach zu gut ist

Thomas R

iOS-Nutzer

Einfach genial. Lässt mich 10x besser lernen, diese App ist eine glatte 10/10. Ich empfehle sie jedem. Ich kann Lernzettel anschauen und suchen. Ich kann sie im Fachordner speichern. Ich kann sie jederzeit wiederholen, wenn ich zurückkomme. Wenn du diese App noch nicht ausprobiert hast, verpasst du wirklich was.

Basil

Android-Nutzer

Diese App hat mich so viel selbstbewusster in meiner Klausurvorbereitung gemacht, nicht nur durch die Stärkung meines Selbstvertrauens durch die Features, die es dir ermöglichen, dich mit anderen zu vernetzen und dich weniger allein zu fühlen, sondern auch durch die Art, wie die App selbst darauf ausgerichtet ist, dass du dich besser fühlst. Sie ist einfach zu bedienen, macht Spaß und hilft jedem, der in irgendeiner Weise Schwierigkeiten hat.

David K

iOS-Nutzer

Die App ist einfach super! Ich muss nur das Thema in die Suche eingeben und bekomme sofort eine Antwort. Ich muss nicht mehr 10 YouTube-Videos schauen, um etwas zu verstehen, und spare dadurch richtig viel Zeit. Sehr empfehlenswert!

Sudenaz Ocak

Android-Nutzerin

In der Schule war ich echt schlecht in Mathe, aber dank der App bin ich jetzt besser geworden. Ich bin so dankbar, dass ihr die App gemacht habt.

Greenlight Bonnie

Android-Nutzerin

sehr zuverlässige App, um deine Ideen in Mathe, Englisch und anderen verwandten Themen zu verbessern. bitte nutze diese App, wenn du in bestimmten Bereichen Schwierigkeiten hast, diese App ist dafür der Schlüssel. wünschte, ich hätte früher eine Bewertung geschrieben. und sie ist auch kostenlos, also mach dir darüber keine Sorgen.

Rohan U

Android-Nutzer

Ich weiß, dass viele Apps gefälschte Accounts nutzen, um ihre Bewertungen zu pushen, aber diese App verdient das alles. Ursprünglich hatte ich eine 4 in meinen Englisch-Klausuren und dieses Mal habe ich eine 2 bekommen. Ich wusste erst drei Tage vor der Klausur von dieser App und sie hat mir SEHR geholfen. Bitte vertrau mir wirklich und nutze sie, denn ich bin sicher, dass auch du Fortschritte sehen wirst.

Xander S

iOS-Nutzer

DIE QUIZZE UND KARTEIKARTEN SIND SO NÜTZLICH UND ICH LIEBE Knowunity KI. ES IST AUCH BUCHSTÄBLICH WIE CHATGPT ABER SCHLAUER!! HAT MIR AUCH BEI MEINEN MASCARA-PROBLEMEN GEHOLFEN!! SOWIE BEI MEINEN ECHTEN FÄCHERN! NATÜRLICH 😍😁😲🤑💗✨🎀😮

Elisha

iOS-Nutzer

Diese App ist echt der Hammer. Ich finde Lernen so langweilig, aber diese App macht es so einfach, alles zu organisieren und dann kannst du die kostenlose KI bitten, dich abzufragen, so gut, und du kannst einfach deine eigenen Sachen hochladen. sehr empfehlenswert als jemand, der gerade Probeklausuren schreibt

Paul T

iOS-Nutzer