endocitózis az a folyamat, amellyel sejteket internalizálja az anyagokat a külső környezetükből. A sejtek így kapják meg a tápanyagokat, amelyekre szükségük van a növekedéshez és fejlődéshez. Az endocitózissal internalizált anyagok közé tartoznak a folyadékok, elektrolitok, fehérjékés más makromolekulák. Az endocitózis szintén az egyik eszköz fehérvérsejtek a immunrendszer a potenciális kórokozók elfogása és megsemmisítése, ideértve a következőket: baktériumok és egysejtűek. Az endocitózis folyamata három alapvető lépésből áll.
Az endocitózisnak három elsődleges típusa van: fagocitózis, pinocitózis és receptor által közvetített endocitózis. fagocitózis "sejtenyésztésnek" is nevezik, és magában foglalja a szilárd anyagok vagy az élelmiszer-részecskék bevitelét. pinocitózisa, amelyet "sejt ivásnak" is neveznek, folyadékban feloldott molekulák bevitelét foglalja magában. Receptor-mediált endocytosis magában foglalja a molekulák bevitelét a sejtek felületén található receptorokkal való kölcsönhatásuk alapján.
Az endocitózis kialakulásához az anyagokat be kell zárni a sejtmembránból kialakított vezikulába, vagy plazma membrán. Ennek a membránnak a fő komponensei a fehérjék és a lipidek, amelyek elősegítik a sejtmembrán rugalmasságát és a molekulák transzportját. A foszfolipidek felelősek egy kétrétegű gát kialakításáért a külső sejt környezet és a sejt belseje között. A foszfolipideknek van hidrofil (víz vonzza) fej és hidrofób (a víz taszítja) farok. Folyadékkal érintkezve spontán módon úgy rendeződnek, hogy hidrofil fejük a citoszollal szemben álljon extracelluláris folyadék, miközben hidrofób farkuk elmozdul a folyadékról a lipid kettős réteg belső régiójába membrán.
A sejtmembrán van féligáteresztő, vagyis csak bizonyos molekulák engedhetnek diffundálni a membránon. Azokat az anyagokat, amelyek nem képesek diffundálni a sejtmembránon, át kell segíteni passzív diffúzió folyamatok (megkönnyített diffúzió), aktív transzport (energiát igényelnek) vagy endocitózis útján. Az endocitózis magában foglalja a sejtmembrán egy részének eltávolítását a vezikulák képződése és az anyagok internalizálása céljából. A sejtméret fenntartása érdekében a membrán-összetevőket ki kell cserélni. Ezt a következő folyamat valósítja meg: exocitózisban. Az endocitózissal szemben exocitózisban magában foglalja a belső vezikulumok képződését, transzportját és fuzionálódását a sejtmembránnal az anyagok kiszállításához a sejtből.
fagocitózis az endocitózis egyik formája, amely magában foglalja a nagy részecskék vagy sejtek elnyelését. A fagocitózis lehetővé teszi az immunsejteknek, mint például a makrofágoknak, hogy megszabaduljanak a baktériumok, rákos sejtek, vírussal fertőzött sejtek vagy más káros anyagok testétől. Ez is az a folyamat, amellyel az organizmusok, mint például az amebák táplálékot szereznek a környezetükből. Fagocitózis esetén a fagocitikus sejt vagy falósejt képesnek kell lennie arra, hogy kapcsolódjon a célsejthez, internalizálja, lebomolja és kiürítse a hulladékot. Ezt a folyamatot, amint immunsejtekben fordul elő, az alábbiakban ismertetjük.
Míg a fagocitózis magában foglalja a sejtek evését, pinocitózisa magában foglalja a sejtek ivását. A folyadékokat és az oldott tápanyagokat pinocitózissal veszik be a sejtekbe. Az endocitózis ugyanazon alapvető lépéseit alkalmazzuk a pinocitózisban a vezikulák internalizálása, valamint a részecskék és az extracelluláris folyadék szállítása céljából a sejtben. A sejten belüli belépés után a vezikulum megolvadhat egy lizoszómával. A lizoszómából származó emésztő enzimek lebontják a vezikulumot, és tartalmát a citoplazmába engedik a sejt felhasználására. Bizonyos esetekben a vezikulum nem olvad össze a lizoszómával, hanem áthalad a sejtön és összeolvad a sejt másik oldalán levő sejtmembránnal. Ez az egyik módja annak, hogy egy sejt újrafeldolgozza a sejtmembrán fehérjéket és lipideket.
A pinocytosis nem specifikus és két fő folyamatban fordul elő: mikropinocitózis és makropinocitózis. Ahogy a nevek sugallják, micropinocytosis magában foglalja a kis vezikulumok képződését (átmérője 0,1 mikrométer), míg makropinocitózissal nagyobb vezikulumok képződését vonja maga után (átmérője 0,5–5 mikrométer). A mikropinocitózis a testtípusok többségében fordul elő, és az apró vezikulumok a sejtmembránról való kihúzódással alakulnak ki. A mikropinocitózis vezikulák úgynevezett caveolák először a vérerek endotéliumában fedezték fel. A makropinocitózist általában a fehérvérsejtekben figyelik meg. Ez a folyamat abban különbözik a mikropinocitózistól, hogy a vezikulákat nem kezdenek kialakulni, hanem plazmamembrán fodrok. A fodrok a membrán meghosszabbított részei, amelyek bejutnak az extracelluláris folyadékba, majd magukra hajlanak. Ennek során a sejtmembrán felszívja a folyadékot, vezikulumot képez és húzza a vezikulumot a sejtbe.
Receptor-mediált endocytosis "a sejtek által alkalmazott eljárás molekulák szelektív internalizálására. Ezek a molekulák specifikus receptorokhoz kötődnek a sejtmembránon, mielőtt azokat endocitózissal internalizálják. A membránreceptorok a plazmamembrán azon területein találhatóak, amelyek clatherine fehérje bevonva vannak clatherinnal bevont gödrök. Amint a specifikus molekula kötődik a receptorhoz, a gödör régiók internalizálódnak, és klatherinnel bevont vezikulák képződnek. Összeolvadás után korai endoszómákat (membránhoz kötött tasakok, amelyek segítenek az internalizált anyag szétválogatásában), a clatherine bevonatot eltávolítják a hólyagokból, és a tartalmat kiürítik a cellába.