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Fotosynthese: Lichtabhängige und Lichtunabhängige Reaktionen erklärt

152

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A

Annika

31.8.2025

Biologie

Fotosynthese & Zellatmung

7.458

31. Aug. 2025

9 Seiten

Fotosynthese: Lichtabhängige und Lichtunabhängige Reaktionen erklärt

A

Annika

@annika.inga

The photosynthesis process and cellular respiration are fundamental biological processes... Mehr anzeigen

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Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

Primärreaktion (Lichtabhängige Reaktion)

Die lichtabhängige Reaktion der Fotosynthese ist der erste Schritt im Fotosyntheseprozess. Sie findet in der Thylakoidmembran der Chloroplasten statt und nutzt Lichtenergie, um Wasser zu spalten und energiereiche Moleküle zu produzieren.

Definition: Die Primärreaktion ist die erste Reaktionsfolge der Fotosynthese, bei der mit Hilfe von Lichtenergie Wasser gespalten wird und NADPH + H⁺ und ATP entstehen.

Der Ablauf der lichtabhängigen Reaktion umfasst mehrere Schritte:

  1. Fotolyse des Wassers: Wasser wird in Sauerstoff, Protonen und Elektronen gespalten.
  2. Elektronentransport: Die freigesetzten Elektronen werden durch eine Elektronentransportkette geleitet.
  3. ATP-Synthese: Durch den Elektronentransport entsteht ein Protonengradient, der zur ATP-Produktion genutzt wird.
  4. NADPH-Bildung: Am Ende der Elektronentransportkette werden Elektronen auf NADP⁺ übertragen, wodurch NADPH entsteht.

Highlight: Die Summengleichung der Primärreaktion lautet: 2H₂O + 2NADP⁺ + 3ADP+PADP + P → O₂ + 2NADPH+H+NADPH + H⁺ + 3ATP

Die Produkte dieser Reaktion, ATP und NADPH, werden in der nachfolgenden lichtunabhängigen Reaktion benötigt.

Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

Die Elektronentransportkette in der Thylakoidmembran

Die Elektronentransportkette in der Thylakoidmembran, auch als Z-Schema bekannt, ist ein zentraler Bestandteil der lichtabhängigen Reaktion der Fotosynthese. Sie beschreibt den Weg der Elektronen vom Wasser bis zum NADP⁺.

Vocabulary: Z-Schema - Bezeichnung für den zickzackförmigen Verlauf der Elektronentransportkette im Energiemodell

Der Prozess umfasst folgende Schritte:

  1. Lichtabsorption durch Chlorophyll in den Fotosystemen II und I
  2. Anregung und Weitergabe von Elektronen durch verschiedene Redoxsysteme
  3. Bildung eines Protonengradienten für die ATP-Synthese
  4. Reduktion von NADP⁺ zu NADPH am Ende der Kette

Es gibt zwei Arten des Elektronentransports:

  1. Nichtzyklischer Elektronentransport: Hauptweg, bei dem Elektronen vom Wasser zum NADP⁺ fließen
  2. Zyklischer Elektronentransport: Alternativer Weg, der nur ATP produziert (relevant für Leistungskurse)

Highlight: Die Elektronentransportkette ermöglicht die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie in Form von ATP und NADPH.

Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

Sekundärreaktion (Lichtunabhängige Reaktion)

Die lichtunabhängige Reaktion der Fotosynthese, auch als Sekundärreaktion oder Calvin-Zyklus bekannt, ist der zweite Hauptschritt der Fotosynthese. In dieser Phase wird die in der lichtabhängigen Reaktion gewonnene Energie genutzt, um CO₂ in Glucose umzuwandeln.

Definition: Der Calvin-Zyklus ist eine Reihe von enzymatischen Reaktionen, bei denen CO₂ fixiert und zu Glucose umgewandelt wird.

Der Ablauf der lichtunabhängigen Reaktion umfasst drei Hauptphasen:

  1. CO₂-Fixierung: CO₂ wird an Ribulose-1,5-bisphosphat gebunden
  2. Reduktion: Die entstandenen Moleküle werden unter Verwendung von ATP und NADPH reduziert
  3. Regeneration: Der CO₂-Akzeptor wird regeneriert, um den Zyklus fortzusetzen

Highlight: Die Summengleichung der Sekundärreaktion lautet: 6CO₂ + 12NADPH+H+NADPH + H⁺ + 18ATP → C₆H₁₂O₆ + 12NADP⁺ + 18ADP+PADP + P + 6H₂O

Vocabulary: RuBisCO - Enzym, das die CO₂-Fixierung katalysiert

Die lichtunabhängige Reaktion findet im Stroma der Chloroplasten statt und ist der Prozess, durch den Pflanzen letztendlich Glucose produzieren.

Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

CO₂ Fixation and Calvin Cycle

This section describes the carbon fixation process in the Calvin-Zyklus, where CO₂ is incorporated into organic compounds.

Highlight: The enzyme RuBisCo plays a crucial role in splitting CO₂ molecules.

Example: Six CO₂ molecules are processed through the Calvin cycle to produce glucose.

Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

Cellular Respiration Introduction

The fifth page introduces cellular respiration and mitochondrial structure.

Definition: Cellular respiration is the process where sugar is gradually oxidized with oxygen to produce CO₂ and water.

Vocabulary: Dissimilation refers to the catabolic metabolism where carbohydrates, fats, and amino acids are used for ATP production.

Continuedinnextsections...Continued in next sections...

Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

Glycolysis Energy Generation Phase

This page details the energy-yielding phase of glycolysis.

Highlight: The process converts glucose to pyruvate through multiple enzymatic steps.

Example: The process generates ATP and NADH as energy carriers.

Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

Citric Acid Cycle

The seventh page explains the citric acid cycle occurring in the mitochondrial matrix.

Definition: The citric acid cycle produces the majority of electron carriers NADH+H+NADH+H+ through oxidation reactions.

Vocabulary: Oxaloacetate and citrate are key intermediates in the cycle.

Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

Respiratory Chain

This section covers the final step of cellular respiration, explaining how ATP is generated through the electron transport chain.

Highlight: The process occurs in the inner mitochondrial membrane and involves a proton gradient.

Example: NADH and FADH₂ transfer electrons through the transport chain to produce ATP.

Fotosynthese
Fotosynthese: Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und Aufbau
von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen

Überblick über die Fotosynthese

Die Fotosynthese ist ein fundamentaler biologischer Prozess, der in den Chloroplasten der Pflanzenzellen stattfindet. Sie ermöglicht es Pflanzen, Sonnenlicht in chemische Energie umzuwandeln und daraus Glucose zu produzieren.

Definition: Die Fotosynthese ist die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und der Aufbau von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen Stoffen (CO₂ und H₂O).

Der Prozess besteht aus zwei Hauptphasen:

  1. Die lichtabhängige Reaktion der Fotosynthese (Primärreaktion)
  2. Die lichtunabhängige Reaktion der Fotosynthese Sekunda¨rreaktionoderCalvinZyklusSekundärreaktion oder Calvin-Zyklus

Highlight: Die Summengleichung der Fotosynthese lautet: 12H₂O + 6CO₂ → C₆H₁₂O₆ + 6O₂ + 6H₂O

Die Fotosynthese findet in speziellen Zellorganellen, den Chloroplasten, statt. Diese enthalten Thylakoide, in denen die lichtabhängige Reaktion abläuft, und das Stroma, wo die lichtunabhängige Reaktion stattfindet.

Vocabulary: Chloroplast - von Chlorophyll grün gefärbter Zellbestandteil, Ort der Fotosynthese



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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.

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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!

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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

iOS user

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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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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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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The photosynthesis process and cellular respiration are fundamental biological processes that convert energy between different forms. The process involves two main stages - the Lichtabhängige Reaktion der Fotosynthese (light-dependent reaction) and Lichtunabhängige Reaktion Fotosynthese(light-independent reaction), occurring in chloroplasts. This... Mehr anzeigen

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Primärreaktion (Lichtabhängige Reaktion)

Die lichtabhängige Reaktion der Fotosynthese ist der erste Schritt im Fotosyntheseprozess. Sie findet in der Thylakoidmembran der Chloroplasten statt und nutzt Lichtenergie, um Wasser zu spalten und energiereiche Moleküle zu produzieren.

Definition: Die Primärreaktion ist die erste Reaktionsfolge der Fotosynthese, bei der mit Hilfe von Lichtenergie Wasser gespalten wird und NADPH + H⁺ und ATP entstehen.

Der Ablauf der lichtabhängigen Reaktion umfasst mehrere Schritte:

  1. Fotolyse des Wassers: Wasser wird in Sauerstoff, Protonen und Elektronen gespalten.
  2. Elektronentransport: Die freigesetzten Elektronen werden durch eine Elektronentransportkette geleitet.
  3. ATP-Synthese: Durch den Elektronentransport entsteht ein Protonengradient, der zur ATP-Produktion genutzt wird.
  4. NADPH-Bildung: Am Ende der Elektronentransportkette werden Elektronen auf NADP⁺ übertragen, wodurch NADPH entsteht.

Highlight: Die Summengleichung der Primärreaktion lautet: 2H₂O + 2NADP⁺ + 3ADP+PADP + P → O₂ + 2NADPH+H+NADPH + H⁺ + 3ATP

Die Produkte dieser Reaktion, ATP und NADPH, werden in der nachfolgenden lichtunabhängigen Reaktion benötigt.

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Die Elektronentransportkette in der Thylakoidmembran

Die Elektronentransportkette in der Thylakoidmembran, auch als Z-Schema bekannt, ist ein zentraler Bestandteil der lichtabhängigen Reaktion der Fotosynthese. Sie beschreibt den Weg der Elektronen vom Wasser bis zum NADP⁺.

Vocabulary: Z-Schema - Bezeichnung für den zickzackförmigen Verlauf der Elektronentransportkette im Energiemodell

Der Prozess umfasst folgende Schritte:

  1. Lichtabsorption durch Chlorophyll in den Fotosystemen II und I
  2. Anregung und Weitergabe von Elektronen durch verschiedene Redoxsysteme
  3. Bildung eines Protonengradienten für die ATP-Synthese
  4. Reduktion von NADP⁺ zu NADPH am Ende der Kette

Es gibt zwei Arten des Elektronentransports:

  1. Nichtzyklischer Elektronentransport: Hauptweg, bei dem Elektronen vom Wasser zum NADP⁺ fließen
  2. Zyklischer Elektronentransport: Alternativer Weg, der nur ATP produziert (relevant für Leistungskurse)

Highlight: Die Elektronentransportkette ermöglicht die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie in Form von ATP und NADPH.

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Die lichtunabhängige Reaktion der Fotosynthese, auch als Sekundärreaktion oder Calvin-Zyklus bekannt, ist der zweite Hauptschritt der Fotosynthese. In dieser Phase wird die in der lichtabhängigen Reaktion gewonnene Energie genutzt, um CO₂ in Glucose umzuwandeln.

Definition: Der Calvin-Zyklus ist eine Reihe von enzymatischen Reaktionen, bei denen CO₂ fixiert und zu Glucose umgewandelt wird.

Der Ablauf der lichtunabhängigen Reaktion umfasst drei Hauptphasen:

  1. CO₂-Fixierung: CO₂ wird an Ribulose-1,5-bisphosphat gebunden
  2. Reduktion: Die entstandenen Moleküle werden unter Verwendung von ATP und NADPH reduziert
  3. Regeneration: Der CO₂-Akzeptor wird regeneriert, um den Zyklus fortzusetzen

Highlight: Die Summengleichung der Sekundärreaktion lautet: 6CO₂ + 12NADPH+H+NADPH + H⁺ + 18ATP → C₆H₁₂O₆ + 12NADP⁺ + 18ADP+PADP + P + 6H₂O

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Die lichtunabhängige Reaktion findet im Stroma der Chloroplasten statt und ist der Prozess, durch den Pflanzen letztendlich Glucose produzieren.

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Überblick über die Fotosynthese

Die Fotosynthese ist ein fundamentaler biologischer Prozess, der in den Chloroplasten der Pflanzenzellen stattfindet. Sie ermöglicht es Pflanzen, Sonnenlicht in chemische Energie umzuwandeln und daraus Glucose zu produzieren.

Definition: Die Fotosynthese ist die Umwandlung von Lichtenergie in chemische Energie und der Aufbau von organischer Substanz (Glucose) aus anorganischen Stoffen (CO₂ und H₂O).

Der Prozess besteht aus zwei Hauptphasen:

  1. Die lichtabhängige Reaktion der Fotosynthese (Primärreaktion)
  2. Die lichtunabhängige Reaktion der Fotosynthese Sekunda¨rreaktionoderCalvinZyklusSekundärreaktion oder Calvin-Zyklus

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Die Fotosynthese findet in speziellen Zellorganellen, den Chloroplasten, statt. Diese enthalten Thylakoide, in denen die lichtabhängige Reaktion abläuft, und das Stroma, wo die lichtunabhängige Reaktion stattfindet.

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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

iOS user

Ich finde Knowunity so grandios. Ich lerne wirklich für alles damit. Es gibt so viele verschiedene Lernzettel, die sehr gut erklärt sind!

Jana V

iOS user

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

iOS user

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

Android user

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

Android user

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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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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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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