Endocitoza je postopek, s katerim celice ponotraniti snovi iz svojega zunanjega okolja. Tako celice dobijo hranila, ki jih potrebujejo za rast in razvoj. Med snovi, ki jih endocitoza ponotranji, so tekočine, elektroliti, beljakovinein druge makromolekule. Endocitoza je tudi eno izmed sredstev, s katerimi lahko bele krvničke od imunski sistem zajemati in uničiti potencialne patogene, vključno s bakterije in protestniki. Proces endocitoze lahko povzamemo v treh osnovnih korakih.
Obstajajo tri primarne vrste endocitoze: fagocitoza, pinocitoza in endocitoza, ki jih posreduje receptor. Fagocitoza se imenuje tudi "celično prehranjevanje" in vključuje vnos trdnih snovi ali delcev hrane. Pinocitoza, imenovano tudi "pitje celic", vključuje vnos molekul, raztopljenih v tekočini. Endokitoza, posredovana z receptorji vključuje vnos molekul, ki temeljijo na interakciji z receptorji na celici.
Da bi se endocitoza pojavila, morajo biti snovi zaprte v mehurček, oblikovan iz celične membrane, ali plazemska membrana
. Glavne sestavine te membrane so beljakovine in lipidi, ki pomagajo pri prožnosti celičnih membran in pri prenosu molekul. Fosfolipidi so odgovorni za oblikovanje dvoslojne pregrade med zunanjim celičnim okoljem in notranjostjo celice. Fosfolipidi imajo hidrofilni (privlačijo vode) glave in hidrofobna (ki jih odbija voda). Ko so v stiku s tekočino, se spontano uredijo, tako da se njihove hidrofilne glave obrnejo na citosol in zunajcelične tekočine, medtem ko se njihovi hidrofobni repi odmikajo od tekočine do notranjega območja lipidnega dvosloja membrana.Celična membrana je polprepustna, kar pomeni, da je dovoljeno difundirati samo nekatere molekule po membrani. Snovi, ki se ne morejo razpršiti po celični membrani, morajo pomagati pasivna difuzija procesi (olajšana difuzija), aktivni transport (zahteva energijo) ali endocitoza. Endocitoza vključuje odstranjevanje delov celične membrane za tvorbo veziklov in internalizacijo snovi. Da bi ohranili velikost celice, je treba zamenjati komponente membrane. To se doseže s postopkom eksocitoza. Nasprotno od endocitoze oz. eksocitoza vključuje tvorjenje, transport in zlivanje notranjih veziklov s celično membrano, da se snovi iz celice izženejo.
Fagocitoza je oblika endocitoze, ki vključuje zajem velikih delcev ali celic. Fagocitoza omogoča imunskim celicam, kot makrofagi, da telo znebijo bakterij, rakavih celic, virusov okuženih celic ali drugih škodljivih snovi. To je tudi postopek, s katerim organizmi, kot so amebe, pridobivajo hrano iz svojega okolja. Pri fagocitozi je fagocitna celica oz fagociti mora biti sposoben pritrditi na ciljno celico, jo ponotranjiti, razgraditi in zavrniti zavrnitev. Ta postopek, kot se pojavlja v imunskih celicah, je opisan spodaj.
Medtem ko fagocitoza vključuje prehranjevanje celic, pinocitoza vključuje celično pitje. Tekočina in raztopljene hranilne snovi s pinocitozo odnesejo v celico. Enake osnovne stopnje endocitoze se uporabljajo pri pinocitozi za internalizacijo veziklov in prevoz delcev in zunajcelične tekočine znotraj celice. Ko je znotraj celice, se vezikul lahko zlije z lizosomom. Prebavni encimi iz lizosoma razgradijo vezikulo in sprostijo njegovo vsebino v citoplazmi, da jo celica uporabi. V nekaterih primerih se vezikula ne zlije z lizosomom, ampak potuje po celici in se zliva s celično membrano na drugi strani celice. To je eno sredstvo, s katerim lahko celica reciklira proteine in lipide celične membrane.
Pinocitoza je nespecifična in se pojavlja zaradi dveh glavnih procesov: mikropinocitoze in makropinocitoze. Kot nakazujejo imena, mikropinocitoza vključuje nastanek majhnih veziklov (premera 0,1 mikrometra), medtem ko makropinocitoza vključuje nastanek večjih veziklov (s premerom 0,5 do 5 mikrometrov). Mikropinocitoza se pojavi v večini vrst telesnih celic, drobni vezikli pa se tvorijo z brsti iz celične membrane. Mikropinocitotični vezikli imenovani caveole so bili najprej odkriti v endoteliju krvnih žil. Makropinocitoza običajno opazimo v belih krvnih celicah. Ta postopek se od mikropinocitoze razlikuje po tem, da vezikule ne tvorijo brstov, temveč ruffles plazemskih membran. Ruffles so razširjeni deli membrane, ki štrlijo v zunajcelično tekočino in se nato zložijo nazaj. Pri tem celična membrana nabere tekočino, tvori veziklo in potegne veziklo v celico.
Endokitoza, posredovana z receptorji je postopek, ki ga celice uporabljajo za selektivno internalizacijo določenih molekul. Te molekule se vežejo na posebne receptorje na celični membrani, preden jih ponotranjijo z endocitozo. Membranski receptorji najdemo v regijah plazemske membrane, prevlečene z beljakovinskim klavterinom, znanim kot jame prevlečene s klaterinom. Ko se specifična molekula veže na receptor, se jamske regije ponotranjijo in nastanejo vezikli, obloženi s klaterinom. Po zlitju zgodaj endosomi (membransko vezane vrečke, ki pomagajo pri razvrščanju internaliziranega materiala), klaterinski premaz odstranimo iz veziklov in vsebino izpraznimo v celico.