Endosomer er membranbundne vesikler, dannet via en kompleks familie av prosesser kollektivt kjent som endocytose, og funnet i cytoplasma av nesten alle dyreceller. Den grunnleggende mekanismen for endocytose er omvendt av hva som skjer under eksocytose eller cellulær sekresjon. Det innebærer invaginering (folding innover) av en celles plasmamembran for å omgir makromolekyler eller andre stoffer som diffuserer gjennom det ekstracellulære væsken. De omringede fremmede materialene bringes deretter inn i cellen, og etter en klemming av membranen (betegnet spirende), frigjøres det til cytoplasma i en sac-lignende vesikkel. Størrelsen på vesikler varierer, og de som er større enn 100 nanometer i diameter, refereres vanligvis til som vakuoler.

Tre primære mekanismer for endocytose som er utstilt av en typisk celle er illustrert I Figur 1. Helt til venstre i figuren presenteres reseptormediert endocytose, som er den mest spesifikt målrettede formen for endocytisk prosess. Gjennom reseptormediert endocytose er aktive celler i stand til å ta inn betydelige mengder bestemte molekyler (ligander) som binder seg til reseptorsteder som strekker seg fra cytoplasmisk membran til det ekstracellulære væsken som omgir cellen. Disse reseptorstedene grupperes ofte sammen langs belagte groper i membranen, som er foret på deres cytoplasmatiske overflate med en børstelignende samling av kappeproteiner. Kappeproteinene antas å spille en rolle i å forstørre gropen og danne en vesikkel. Merk, som vist i Figur 1, vesikler produsert via reseptormediert endocytose kan internalisere andre molekyler i tillegg til ligander, selv om ligandene vanligvis bringes inn i cellen i høyere konsentrasjon.

en mindre spesifikk mekanisme for endocytose er pinocytose, som er illustrert i den sentrale delen Av Figur 1. Ved hjelp av pinocytose er en celle i stand til å innta dråper med væske fra det ekstracellulære væsken. Alle oppløsninger som finnes i dråpene utenfor cellen, kan bli innkapslet i vesiklene dannet via denne prosessen, med de som er tilstede i størst konsentrasjon i ekstracellulærvæsken, blir også mest konsentrert i membranøse sekker. Pinocytiske vesikler har en tendens til å være mindre enn vesikler produsert av andre endocytiske prosesser.

den siste typen endocytose, kalt fagocytose (Se Figur 1), er trolig den mest kjente måten en celle kan importere utvendige materialer på. I mange skole vitenskap laboratorier, barn observere amøber under mikroskopet og se encellede organismer spise ved å strekke ut pseudopodia og omkranser eventuelle matpartikler de finner i sine baner. Denne oppslukningen og påfølgende pakking av partiklene i vesikler, som vanligvis er store nok til å bli riktig referert til som vakuoler, er fagocytose. Selv om det ofte er forbundet med amoebas, praktiseres fagocytose av mange organismer. I de fleste flercellede dyr fungerer fagocytiske celler hovedsakelig i kroppslig forsvar snarere enn som et middel for å få næring. For eksempel, leukocytter i menneskekroppen ofte fagocytose protozoer, bakterier, døde celler, og lignende materialer for å hjelpe avverge infeksjoner eller andre problemer.

når frigjort i cytoplasma, kan flere små vesikler produsert via endocytose komme sammen for å danne en enkelt enhet. Dette endosomet fungerer generelt på en av to måter. Vanligvis transporterer endosomer innholdet i en rekke trinn til et lysosom, som senere fordøyer materialene. I andre tilfeller brukes endosomer av cellen til å transportere forskjellige stoffer mellom forskjellige deler av den eksterne cellemembranen. Denne sistnevnte funksjonen er spesielt viktig blant epitelceller, som de som utgjør det ytre lag av huden, fordi de utviser polaritet (den ene siden av cellen er forskjellig fra den andre siden). Illustrert I Figur 2 er et fluorescens digitalt bilde av en Enkelt Afrikansk grønn apenyrefibroblastcelle (CV-1-linje) transfisert med et fluorescerende protein smeltet til en målrettet aminosyresekvens for endosomer (grønn). Kjernen, plasmamembranen og endosomkomponentene er merket i figuren.et endosom som er bestemt til å overføre innholdet til et lysosom, går vanligvis gjennom flere endringer underveis. I sin opprinnelige form, når strukturen ofte refereres til som et tidlig endosom, inneholder den spesialiserte vesikelen et enkelt rom. Over tid finner imidlertid kjemiske endringer i vesiklet sted, og membranen som omgir endosomet, bretter seg inn på seg selv på en måte som ligner invaginering av plasmamembranen. I dette tilfellet er imidlertid membranen ikke klemt av. Følgelig dannes en struktur med flere rom, kalt et multivesikulært endosom. Det multivesikulære endosomet er en mellomliggende struktur der ytterligere kjemiske endringer, inkludert en signifikant nedgang i pH-nivå, finner sted når vesiklet utvikler seg til et sent endosom.selv om sent endosomer er i stand til å bryte ned mange proteiner og fett, er et lysosom nødvendig for å fordøye alle materialene de inneholder. Ofte blir innholdet i sent endosomer formidlet til et lysosom gjennom fusjon (sammenføyning) av deres membraner. Under noen omstendigheter kan sen endosomer videre modnes til lysosomer gjennom ytterligere kjemiske og strukturelle modifikasjoner, i så fall er fusjon ikke nødvendig for at fordøyelsen skal fullføres.