Enzyme sind die Superhelden deines Körpers - sie beschleunigen alle... Mehr anzeigen
Biologie4,161 aufrufe·Aktualisiert May 29, 2026·19 SeitenStoffwechselphysiologie: Wichtige Konzepte für das Abitur 2022
nora s.@noraasbt
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Enzyme - Die Biokatalysatoren des Lebens
Stell dir vor, dein Körper ist eine riesige Chemiefabrik - Enzyme sind die Arbeiter, die alle Reaktionen am Laufen halten. Diese hochmolekularen Proteine setzen die Aktivierungsenergie herab und beschleunigen dadurch Stoffwechselreaktionen enorm.
Ein funktionsfähiges Enzym besteht aus mehreren Teilen: Das Holoenzym ist das komplette, arbeitsbereite Enzym. Das Apoenzym bildet das Grundgerüst mit dem wichtigen aktiven Zentrum, wo die eigentliche Reaktion stattfindet.
Viele Enzyme brauchen Helfer - die Cofaktoren. Coenzyme sind organische Helfermoleküle (oft Vitamine), die bei der Reaktion verbraucht werden. Prosthetische Gruppen sind anorganische Helfer (meist Metallionen), die fest am Enzym hängen.
Merktipp: Apoenzym + Cofaktoren = Holoenzym (funktionsfähig!)
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Wie Enzyme arbeiten
Enzyme sind extrem wählerisch - sie folgen dem Schlüssel-Schloss-Prinzip. Jedes Enzym ist substratspezifisch (passt nur zu bestimmten Stoffen) und wirkungsspezifisch (macht immer dieselbe Reaktion).
Der Ablauf ist wie ein perfekt choreografierter Tanz: Das Substrat dockt am aktiven Zentrum an, das Enzym ändert seine Form leicht. Im Enzym-Substrat-Komplex findet die Reaktion statt, dann trennen sich die Produkte vom Enzym.
Das Geniale: Enzyme werden nie verbraucht! Sie können unzählige Male wiederverwendet werden. Deshalb reichen winzige Mengen aus, um riesige Stoffmengen umzusetzen.
Beispiel: Saccharase spaltet Saccharose in Glucose und Fructose - und ist danach wieder bereit für den nächsten Einsatz!
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Aktivierungsenergie und Einflussfaktoren
Ohne Enzyme bräuchten chemische Reaktionen viel zu viel Energie zum Starten. Enzyme senken diese Aktivierungsenergie drastisch - wie eine Abkürzung über einen niedrigeren Berg statt über einen hohen Gipfel.
Temperatur ist ein Schlüsselfaktor: Die RGT-Regel besagt, dass sich bei 10°C mehr die Reaktionsgeschwindigkeit verdoppelt bis verdreifacht. Aber Vorsicht - über 40°C denaturieren Enzyme und verlieren ihre Form!
Die Kurve zeigt's perfekt: Erst steigt die Aktivität durch mehr Bewegungsenergie, dann fällt sie durch Strukturverlust. Jedes Enzym hat sein Temperaturoptimum - meist um die 37°C (Körpertemperatur).
Faustregel: Mehr Wärme = schnellere Teilchen = mehr Zusammenstöße = schnellere Reaktion (bis zur Denaturierung!)
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pH-Wert und Substratkonzentration
Enzyme sind auch beim pH-Wert super wählerisch! Die meisten arbeiten am besten zwischen pH 6-8, aber es gibt krasse Ausnahmen: Pepsin liebt die Magensäure (pH 2), während Trypsin im basischen Darm (pH 9) glänzt.
Bei der Substratkonzentration gilt: Mehr Substrat = mehr Kollisionen = schnellere Reaktion. Aber irgendwann ist Schluss - alle Enzyme sind ausgelastet und arbeiten auf Hochtouren.
Die Michaelis-Menten-Konstante zeigt dir den Sweet Spot: Bei welcher Substratkonzentration das Enzym die Hälfte seiner maximalen Geschwindigkeit erreicht. Das ist wie der Tacho deines Enzyms!
Praxistipp: Verdauungsenzyme sind perfekt an ihren Einsatzort angepasst - Mundspeichel ist neutral, Magen sauer, Darm basisch!
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Enzymhemmung - Wenn der Motor stockt
Manchmal müssen Enzyme gebremst werden - durch Enzymhemmung. Inhibitoren sind wie Störenfriede, die das Enzym lahmlegen. Das kann reversibel (umkehrbar) oder irreversibel (dauerhaft) sein.
Bei der kompetitiven Hemmung kämpfen Inhibitor und Substrat um denselben Parkplatz am aktiven Zentrum. Der Hemmstoff muss dem echten Substrat ähnlich sehen - ist aber ein Fake, der nicht umgesetzt wird.
Die nichtkompetitive Hemmung ist raffinierter: Der Inhibitor dockt an einer anderen Stelle an (allosterisches Zentrum) und verformt dadurch das aktive Zentrum. Das Substrat passt dann nicht mehr richtig rein.
Alltagsbeispiel: Viele Medikamente und Gifte wirken als Enzymhemmer - sie blockieren gezielt bestimmte Stoffwechselwege!
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Assimilation und Fotosynthese
Assimilation bedeutet: Fremde Stoffe werden in körpereigene umgewandelt. Heterotrophe (wie du) nehmen organische Stoffe auf, autotrophe Organismen (Pflanzen) bauen aus anorganischen Stoffen organische auf.
Die Fotosynthese ist der Hammer: Grüne Pflanzen verwandeln mit Chlorophyll, Licht, CO₂ und Wasser einfach Glucose und Sauerstoff! Der Ort des Geschehens: Chloroplasten in den Laubblättern.
Die Bedeutung ist gigantisch: Energiebindung (Sonnenlicht wird gespeichert), Stoffaufbau (CO₂ wird zu Zucker), Sauerstoffproduktion (ohne die wären wir tot) und CO₂-Fixierung (Klimaschutz inklusive!).
Bruttogleichung: 6CO₂ + 12H₂O + Licht → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O (Die wichtigste Gleichung der Biologie!)
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Chloroplasten - Die Powerhäuser der Pflanzen
Chloroplasten sind wie Mini-Solarkraftwerke in jeder Pflanzenzelle. Sie bestehen aus Thylakoidmembranen (für die lichtabhängige Reaktion) und dem Stroma (für die lichtunabhängige Reaktion).
Die Fotosysteme sind geniale Lichtfänger: Hunderte Chlorophyllmoleküle arbeiten zusammen wie riesige Antennen. Fotosystem I hat sein Maximum bei 700nm, Fotosystem II bei 680nm.
Diese Fotosysteme sind perfekt organisiert: Die Antennenpigmente sammeln Licht und leiten die Energie zum Reaktionszentrum weiter, wo die eigentliche fotosynthetische Arbeit passiert.
Coole Struktur: Chloroplasten haben sogar eigene DNA und Ribosomen - sie sind wie Bakterien, die mal in Pflanzenzellen eingezogen sind!
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Lichtreaktion - Wo die Action stattfindet
In den Thylakoiden läuft das spektakulärste Schauspiel der Biologie ab! Lichtabsorption versetzt Elektronen in einen angeregten Zustand - sie springen wie auf einem Trampolin zu höheren Energieniveaus.
Die Fotolyse des Wassers ist der Knaller: H₂O wird gespalten, Sauerstoff entsteht und Protonen (H⁺) sammeln sich im Thylakoidinnenraum. Gleichzeitig wandern Elektronen durch die Elektronentransportkette wie auf einer Rutschbahn.
Das Finale: NADPH+H⁺ entsteht (der Energieträger) und ein Protonengradient treibt die ATP-Synthase an. Wie ein Wasserrad nutzt sie den H⁺-Strom zur ATP-Produktion.
Endergebnis: Aus Licht und Wasser entstehen die Energiewährungen ATP und NADPH+H⁺ - plus Sauerstoff als Bonus!
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Calvin-Zyklus - CO₂ wird zu Zucker
Im Stroma läuft der Calvin-Zyklus ab - hier wird aus CO₂ tatsächlich Glucose gebaut! Der Zyklus hat drei Phasen: Fixierung, Reduktion und Regenerierung.
Bei der Fixierung dockt CO₂ an den Akzeptor Ribulose-1,5-bisphosphat an. Die instabile Verbindung zerfällt sofort in zwei 3-Phosphoglycerat-Moleküle.
In der Reduktion werden diese Moleküle mit ATP und NADPH+H⁺ (aus der Lichtreaktion!) zu energiereichen Triosephosphaten umgebaut. Zwei davon werden zur Glucose - der Rest regeneriert die Akzeptormoleküle.
Bilanz: 6×CO₂ + 18×ATP + 12×NADPH+H⁺ → 1×Glucose + Regenerierung der Akzeptoren
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Einflussfaktoren der Fotosynthese
Licht ist der Treibstoff: Mehr Intensität = mehr Fotosynthese, bis zur Lichtsättigung. Am Lichtkompensationspunkt halten sich CO₂-Aufnahme und -Abgabe die Waage. Schattenblätter brauchen weniger Licht als Sonnenblätter!
Temperatur folgt wieder der RGT-Regel: 10°C mehr = doppelte bis dreifache Leistung. Über 40°C denaturieren die Enzyme - Game Over für die Fotosynthese.
CO₂-Konzentration ist der dritte Faktor: Mehr CO₂ = mehr Fotosynthese, bis zur CO₂-Sättigung bei etwa 0,1 Vol.-%. Normal sind nur 0,03% in der Luft - da geht noch was!
Praktischer Nutzen: Gewächshäuser nutzen diese Faktoren optimal - mehr CO₂, perfekte Temperatur und ideale Beleuchtung für Superpflanzen!
Wir dachten schon, du fragst nie...
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nora s.@noraasbt
Enzyme sind die Superhelden deines Körpers - sie beschleunigen alle wichtigen Stoffwechselreaktionen und machen Leben bei normaler Körpertemperatur erst möglich. Ohne sie würde nichts funktionieren, von der Verdauung bis zur Fotosynthese in Pflanzen.
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Enzyme - Die Biokatalysatoren des Lebens
Stell dir vor, dein Körper ist eine riesige Chemiefabrik - Enzyme sind die Arbeiter, die alle Reaktionen am Laufen halten. Diese hochmolekularen Proteine setzen die Aktivierungsenergie herab und beschleunigen dadurch Stoffwechselreaktionen enorm.
Ein funktionsfähiges Enzym besteht aus mehreren Teilen: Das Holoenzym ist das komplette, arbeitsbereite Enzym. Das Apoenzym bildet das Grundgerüst mit dem wichtigen aktiven Zentrum, wo die eigentliche Reaktion stattfindet.
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Merktipp: Apoenzym + Cofaktoren = Holoenzym (funktionsfähig!)
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Wie Enzyme arbeiten
Enzyme sind extrem wählerisch - sie folgen dem Schlüssel-Schloss-Prinzip. Jedes Enzym ist substratspezifisch (passt nur zu bestimmten Stoffen) und wirkungsspezifisch (macht immer dieselbe Reaktion).
Der Ablauf ist wie ein perfekt choreografierter Tanz: Das Substrat dockt am aktiven Zentrum an, das Enzym ändert seine Form leicht. Im Enzym-Substrat-Komplex findet die Reaktion statt, dann trennen sich die Produkte vom Enzym.
Das Geniale: Enzyme werden nie verbraucht! Sie können unzählige Male wiederverwendet werden. Deshalb reichen winzige Mengen aus, um riesige Stoffmengen umzusetzen.
Beispiel: Saccharase spaltet Saccharose in Glucose und Fructose - und ist danach wieder bereit für den nächsten Einsatz!
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Aktivierungsenergie und Einflussfaktoren
Ohne Enzyme bräuchten chemische Reaktionen viel zu viel Energie zum Starten. Enzyme senken diese Aktivierungsenergie drastisch - wie eine Abkürzung über einen niedrigeren Berg statt über einen hohen Gipfel.
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Die Kurve zeigt's perfekt: Erst steigt die Aktivität durch mehr Bewegungsenergie, dann fällt sie durch Strukturverlust. Jedes Enzym hat sein Temperaturoptimum - meist um die 37°C (Körpertemperatur).
Faustregel: Mehr Wärme = schnellere Teilchen = mehr Zusammenstöße = schnellere Reaktion (bis zur Denaturierung!)
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pH-Wert und Substratkonzentration
Enzyme sind auch beim pH-Wert super wählerisch! Die meisten arbeiten am besten zwischen pH 6-8, aber es gibt krasse Ausnahmen: Pepsin liebt die Magensäure (pH 2), während Trypsin im basischen Darm (pH 9) glänzt.
Bei der Substratkonzentration gilt: Mehr Substrat = mehr Kollisionen = schnellere Reaktion. Aber irgendwann ist Schluss - alle Enzyme sind ausgelastet und arbeiten auf Hochtouren.
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Praxistipp: Verdauungsenzyme sind perfekt an ihren Einsatzort angepasst - Mundspeichel ist neutral, Magen sauer, Darm basisch!
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Enzymhemmung - Wenn der Motor stockt
Manchmal müssen Enzyme gebremst werden - durch Enzymhemmung. Inhibitoren sind wie Störenfriede, die das Enzym lahmlegen. Das kann reversibel (umkehrbar) oder irreversibel (dauerhaft) sein.
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Assimilation bedeutet: Fremde Stoffe werden in körpereigene umgewandelt. Heterotrophe (wie du) nehmen organische Stoffe auf, autotrophe Organismen (Pflanzen) bauen aus anorganischen Stoffen organische auf.
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Bruttogleichung: 6CO₂ + 12H₂O + Licht → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O (Die wichtigste Gleichung der Biologie!)
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Erfahre alles über die Dissimilation und den Energiestoffwechsel in Zellen. Diese Zusammenfassung behandelt die Struktur und Funktion von Mitochondrien, die Schritte der Zellatmung (Glykolyse, Citratzyklus, Atmungskette), die Rolle von Sauerstoff, die Regulation durch das Enzym Phosphofructokinase und die chemiosmotische ATP-Produktion. Ideal für das Abitur in Biologie.
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BiologieZellatmung: Glykolyse & mehr
Entdecken Sie die Grundlagen der Zellatmung in diesem umfassenden Überblick. Erfahren Sie mehr über die Glykolyse, oxidative Decarboxylierung, den Citratzyklus und die Atmungskette. Ideal für Bio Grundkurs, Klasse 12. Lernen Sie die Stoffwechselvorgänge und die Funktion der Mitochondrien kennen, um die Energieumwandlung im Körper zu verstehen.
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Beliebtester Inhalt in Biologie
9BiologieBiologie Abitur Essentials
Umfassende Zusammenfassung für das Biologie-Abitur, die alle wichtigen Themen abdeckt, einschließlich Zellbiologie, Genetik, Ökologie und Stoffwechselprozesse. Ideal zur Prüfungsvorbereitung und von Lehrern überprüft. Viel Erfolg beim Lernen!
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BiologieNeurobiologie: Synapsen & Aktionspotentiale
Entdecken Sie die Grundlagen der Neurobiologie mit Fokus auf den Aufbau und die Funktionen von Nervenzellen, Ruhe- und Aktionspotentialen sowie der Rolle von Synapsen. Diese Zusammenfassung behandelt auch EPSP und IPSP, die Erregungsübertragung und die Bedeutung von Neurotoxinen. Ideal für Studierende der Biologie und Neurobiologie.
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BiologieBiologie ABITUR 2025 NRW - Alle Themen
Alle Lerninhalte vom Biologie 2025 in NRW. Neurobiologie, Ökologie, Stoffwechselphysiologie, Genetik & Evolution.
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BiologieÖkologie Abitur 2025
Alles was über Ökologie im Erwartungshorizont NRW 2025 gefragt wir - sehr ausführlich - Quellen: SimpleClub, Unterricht, StudyFlix
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BiologieBiologie GK Abi 2025 - Lernzettel
Diese Lernzettel bieten dir eine kompakte und strukturierte Zusammenfassung aller relevanten Themen für das Biologie-Abitur 2025. Alle Inhalte sind klar gegliedert, verständlich formuliert und ideal zum schnellen Wiederholen vor der Prüfung.
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BiologieNeurobiologie: Synapsen & Aktionspotenziale
Entdecken Sie die Funktionsweise von Nervenzellen, Ruhe- und Aktionspotenzialen sowie die Rolle von Synapsen in der Signalübertragung. Diese Zusammenfassung behandelt die Struktur von Neuronen, die Wirkung von Neurotoxinen und die Mechanismen der synaptischen Integration. Ideal für das Verständnis der neurobiologischen Grundlagen und der chemischen Synapsen.
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BiologieEvolutionäre Mechanismen
Diese Zusammenfassung behandelt die zentralen Konzepte der Evolution, einschließlich natürlicher Selektion, Artenbildung, genetischer Drift und der Rolle von Mutationen. Sie bietet einen Überblick über die verschiedenen Selektionsarten, die Evolution des Menschen, sowie die Unterschiede zwischen Analogie und Homologie. Ideal für das Abitur und das Verständnis evolutionärer Prozesse. Themen: phylogenetische Systematik, reproduktive Fitness, Koevolution, adaptive Radiation und mehr.
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BiologieNeurobiologie: Erregungsleitung & Synapsen
Diese Zusammenfassung behandelt die Struktur von Neuronen, die Funktionsweise von Synapsen, die Rolle von Neurotoxinen, die Mechanismen der Erregungsweiterleitung sowie die Signalverrechnung in neuronalen Netzwerken. Ideal für das Abitur in Neurobiologie. Themen: Aktionspotenzial, postsynaptische Potenziale (EPSP, IPSP), synaptische Integration und Muskelphysiologie.
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BiologieNeurobiologie: Nervenzellen & Muskelphysiologie
Dieser Lernzettel bietet eine umfassende Übersicht über die Neurobiologie, einschließlich der Funktionen von Nervenzellen, Ruhepotential, Aktionspotential, Erregungsleitung, synaptische Integration und Muskelphysiologie. Er behandelt auch die Struktur der Synapse, die Rolle von Neurotoxinen, die Phototransduktion im Auge und die Mechanismen der neuronalen Verrechnung. Ideal für Schüler im Bio LK Hessen 2023.
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Beliebtester Inhalt
9DeutschDer zerbrochene Krug
Szenenzusammenfassunfen, Figurenkonstellationen, Aufbau des Stücks, Sprache und Stilbesonderheiten, Aussageabsicht, Thematik, Interpretation
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DeutschDer zerbrochene Krug von Heinrich von Kleist
Hier steht so ziemlich alles drinnen von Zusammenfassungen der einzelnen Auftritte bis hin zu den einzelnen Perosn und noch einiges mehr
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DeutschDer zerbrochne Krug
Ausführliche Lernzettel zu: Basisdaten, Handlung, ausführliche Zusammenfassungen der Auftritte, zentrale Themen, Symbolische Bedeutung, Merkmale der Komödie
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DeutschHeimsuchung_JennyErpenbeck_Abitur
Zusammenfassungen für jedes Kapitel, Analysen und Zitate
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DeutschDer zerbrochene Krug: Analyse
Diese umfassende Analyse von 'Der zerbrochene Krug' von Heinrich von Kleist bietet eine detaillierte Kapitelzusammenfassung, Charakterisierungen, historische Kontexte, sowie den Aufbau und die sprachlichen Merkmale des Dramas. Ideal für Studierende, die sich auf Prüfungen vorbereiten oder tiefere Einblicke in Kleists Werk gewinnen möchten.
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EnglischEnglisch LK Abitur 2025
Komplette Englisch LK Abi Zusammenfassung 2025
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MatheZP10 Mathe Zusammenfassung NRW
Lernzettel für die ZP10 Mathe in NRW mit allen Themen außer Sinusfunktionen.
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DeutschAbilernzettel Heimsuchung 2025
Figurenkonstellation, Kapitel Zusammenfassung, Charaktere, Motive, Deutungsansätze,
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DeutschHeimsuchung - Jenny Erpenbeck
Inhalt, Entstehung und Quellen, Figuren, Geschichtliche Hintergründe, Motive, Erzählstruktur/- stil
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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
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.
AnnaiOS-Nutzerin