Kuljetusmekanismi

Kuljetusmekanismi tarkoittaa järjestelmää tai menetelmää, jolla aineita, energiaa tai kappaleita siirretään yhdestä sijainnista toiseen. Termi kattaa sekä biologiset prosessit että tekniset ja teolliset sovellukset. Kuljetusmekanismit suunnitellaan yleisesti luotettaviksi, säädettäviksi ja energiatehokkaiksi riippuen siirrettävästä aineesta, halutusta nopeudesta ja järjestelmän käyttökontekstista.

Biologiassa solujen kuljetusmekanismit jakautuvat passiivisiin ja aktiivisiin prosesseihin. Passiivinen kuljetus tapahtuu ilman energiankulutusta ja perustuu konsentraatio- tai elektrogradientteihin: diffuusio, fasilitoitu diffuusio ja osmoosi. Aktiivinen kuljetus käyttää energiaa, usein ATP:tä, ja tarvitsee kuljetusproteiineja kuten pumppuja ja kanavia. Vesikulaariset mekanismit kattavat endosytoosin ja eksosytoosin, joiden avulla suurimmat molekyylit siirtyvät solukalvon läpi. Kanavat ja kuljetusproteiinit ovat valikoivia ja säätävät ionien sekä muiden molekyylien liikettä.

Teknisessä kontekstissa kuljetusmekanismit viittaavat laitteisiin ja rakenteisiin, jotka siirtävät materiaalia tai voimaa: hihnavetoja, ketjuvetoa, ruuvikuljettimia sekä putkikuljetusjärjestelmiä. Pneuma- ja hydrauliikka sekä sähkömekaaniset järjestelmät voivat tehostaa ja ohjata siirtoa. Suunnittelussa huomioidaan siirrettävän aineen ominaisuudet, haluttu nopeus ja kapasiteetti sekä energian- ja tilankäyttö.

Ymmärrys kuljetusmekanismin periaatteista tukee sekä fysiologiaa että prosessiteollisuutta ja logistiikkaa.

Esimerkkejä

- Biologiset: diffuusio, osmoosi, fasilitoitu diffuusio, aktiivinen transport, endosytoosi, eksosytoosi

- Tekniset: hihnaveto, ketjuveto, ruuvikuljetin, putkikuljetus, pneumatikka kuljetus