Endosomy to pęcherzyki związane z błoną, powstałe w wyniku złożonej rodziny procesów zwanych łącznie endocytozą i występujące w cytoplazmie praktycznie każdej komórki zwierzęcej. Podstawowym mechanizmem endocytozy jest odwrotność tego, co zachodzi podczas egzocytozy lub wydzielania komórkowego. Polega ona na invaginacji (składaniu się do wewnątrz) błony plazmatycznej komórki w celu otaczania makrocząsteczek lub innej materii dyfuzyjnej przez płyn zewnątrzkomórkowy. Otoczone materiały obce są następnie wprowadzane do komórki, a po ściśnięciu-off błony (zwane pączkowanie), są uwalniane do cytoplazmy w pęcherzyku sac-like. Rozmiar pęcherzyków jest różny, a te większe niż nanometry o średnicy 100 są zwykle określane jako wakuole.

trzy podstawowe mechanizmy endocytozy, które są wykazywane przez typową komórkę, przedstawiono na fig. Po lewej stronie rysunku przedstawiono endocytozę pośredniczoną przez receptor, która jest najbardziej ukierunkowaną formą procesu endocytarnego. Poprzez endocytozę pośredniczoną przez receptor, aktywne komórki są w stanie przyjmować znaczne ilości określonych cząsteczek (ligandów), które wiążą się z miejscami receptorowymi rozciągającymi się z błony cytoplazmatycznej do płynu zewnątrzkomórkowego otaczającego komórkę. Te miejsca receptorowe są zwykle zgrupowane razem wzdłuż powlekanych dołów w błonie, które są wyłożone na ich powierzchni cytoplazmatycznej z kolekcji włosia jak białka płaszcza. Uważa się, że białka płaszcza odgrywają rolę w powiększaniu dołu i tworzeniu pęcherzyka. Uwaga, Jak pokazano na fig. 1, pęcherzyki wytwarzane przez endocytozę pośredniczoną przez receptor mogą internalizować inne cząsteczki oprócz ligandów, chociaż ligandy są zwykle wprowadzane do komórki w wyższym stężeniu.

mniej specyficznym mechanizmem endocytozy jest pinocytoza, co przedstawiono w centralnej części fig.1. Za pomocą pinocytozy komórka jest w stanie spożywać kropelki cieczy z płynu pozakomórkowego. Wszystkie substancje rozpuszczone znajdujące się w kroplach na zewnątrz komórki mogą zostać zamknięte w pęcherzykach utworzonych w tym procesie, przy czym te obecne w największym stężeniu w płynie zewnątrzkomórkowym również stają się najbardziej skoncentrowane w workach błoniastych. Pęcherzyki pinocytarne są zwykle mniejsze niż pęcherzyki wytwarzane w innych procesach endocytarnych.

ostateczny Typ endocytozy, zwany fagocytozą (patrz rysunek 1), jest prawdopodobnie najbardziej znanym sposobem, w jaki komórka może importować Materiały zewnętrzne. W wielu szkolnych laboratoriach naukowych dzieci obserwują ameby pod mikroskopem i obserwują jednokomórkowe organizmy, które jedzą, rozciągając pseudopodia i otaczając wszelkie cząstki pokarmu, które znajdują się na ich ścieżkach. To pochłanianie i następnie pakowanie cząstek do pęcherzyków, które są zwykle wystarczająco duże, aby można je było poprawnie określić jako wakuole, jest fagocytozą. Chociaż powszechnie związane z amebami, fagocytoza jest praktykowane przez wiele organizmów. U większości zwierząt wielokomórkowych komórki fagocytarne działają głównie w obronie ciała, a nie jako środek do uzyskania pożywienia. Na przykład, leukocyty w organizmie człowieka często pierwotniaki fagocytoza, bakterie, martwe komórki i podobne materiały, aby pomóc zażegnać infekcje lub inne problemy.

po uwolnieniu do cytoplazmy, kilka małych pęcherzyków wytworzonych w wyniku endocytozy może połączyć się w jedną całość. Ten endosom na ogół działa na jeden z dwóch sposobów. Najczęściej endosomy transportują swoją zawartość w szeregu etapów do lizosomu, który następnie trawi materiały. W innych przypadkach endosomy są wykorzystywane przez komórkę do transportu różnych substancji między różnymi częściami zewnętrznej błony komórkowej. Ta ostatnia funkcja jest szczególnie ważna wśród komórek nabłonkowych, takich jak te, które tworzą zewnętrzną warstwę skóry, ponieważ wykazują biegunowość (jedna strona komórki różni się od drugiej). Na fig. 2 przedstawiono cyfrowy obraz fluorescencyjny pojedynczej komórki fibroblastów nerki afrykańskiej zielonej małpy (linia CV-1) transfekowanej fluorescencyjnym białkiem połączonym z sekwencją aminokwasów ukierunkowanych na endosomy (zielony). Na rysunku zaznaczono jądro, błonę plazmatyczną i składniki endosomu.

endosom, który jest przeznaczony do przeniesienia jego zawartości do lizosomu, na ogół przechodzi po drodze kilka zmian. W początkowej formie, gdy struktura jest często określana jako wczesny endosom, wyspecjalizowany pęcherzyk zawiera pojedynczy przedział. Z czasem jednak zachodzą zmiany chemiczne w pęcherzyku, a błona otaczająca endosom fałduje się na sobie w sposób podobny do inwaginacji błony plazmatycznej. W tym przypadku jednak membrana nie jest ściągnięta. W rezultacie powstaje struktura z wieloma przedziałami, określanymi jako endosom wieloskładnikowy. Endosom wielowątkowy jest strukturą pośrednią, w której zachodzą dalsze zmiany chemiczne, w tym znaczny spadek poziomu pH, w miarę rozwoju pęcherzyka w późny endosom.

chociaż późne endosomy są zdolne do rozkładania wielu białek i tłuszczów, lizosom jest potrzebny do pełnego trawienia wszystkich materiałów, które zawierają. Często zawartość późnych endosomów jest przenoszona do lizosomu poprzez fuzję (łączenie ze sobą) ich błon. W pewnych okolicznościach późne endosomy są w stanie dalej dojrzewać do lizosomów poprzez dodatkowe modyfikacje chemiczne i strukturalne, w którym to przypadku fuzja nie jest konieczna do zakończenia trawienia.