endozomii sunt vezicule legate de membrană, formate printr-o familie complexă de procese cunoscute colectiv sub numele de endocitoză și găsite în citoplasma practic a fiecărei celule animale. Mecanismul de bază al endocitozei este inversul a ceea ce apare în timpul exocitozei sau secreției celulare. Aceasta implică invaginarea (plierea spre interior) a membranei plasmatice a unei celule pentru a înconjura macromoleculele sau alte materii care difuzează prin fluidul extracelular. Materialele străine înconjurate sunt apoi aduse în celulă și, după o ciupire a membranei (denumită înmugurire), sunt eliberate în citoplasmă într-o veziculă asemănătoare sacului. Dimensiunea veziculelor variază, iar cele mai mari de 100 nanometri în diametru sunt de obicei denumite vacuole.

trei mecanisme primare de endocitoză care sunt expuse de o celulă tipică sunt ilustrate în Figura 1. În extrema stângă a figurii, este prezentată endocitoza mediată de receptor, care este forma cea mai specifică a procesului endocitic. Prin endocitoză mediată de receptor, celulele active sunt capabile să preia cantități semnificative de molecule particulare (liganzi) care se leagă de siturile receptorilor care se extind din membrana citoplasmatică în fluidul extracelular care înconjoară celula. Aceste site-uri ale receptorilor sunt grupate în mod obișnuit de-a lungul gropilor acoperite din membrană, care sunt căptușite pe suprafața lor citoplasmatică cu o colecție de proteine de acoperire asemănătoare părului. Se crede că proteinele stratului joacă un rol în lărgirea gropii și formarea unei vezicule. Notă, așa cum se arată în Figura 1, veziculele produse prin endocitoză mediată de receptor pot internaliza alte molecule în plus față de liganzi, deși liganzii sunt de obicei aduși în celulă în concentrație mai mare.

un mecanism mai puțin specific al endocitozei este Pinocitoza, care este ilustrată în secțiunea centrală a figurii 1. Prin intermediul pinocitozei, o celulă este capabilă să ingereze picături de lichid din fluidul extracelular. Toate substanțele dizolvate găsite în picăturile din afara celulei pot deveni închise în veziculele formate prin acest proces, cele prezente în cea mai mare concentrație din fluidul extracelular devenind, de asemenea, cele mai concentrate în sacii membranoși. Veziculele pinocitare tind să fie mai mici decât veziculele produse de alte procese endocitare.

tipul final de endocitoză, denumit fagocitoză (vezi Figura 1), este probabil cel mai cunoscut mod în care o celulă poate importa materiale exterioare. În multe laboratoare științifice școlare, copiii observă amoebele la microscop și urmăresc organismele unicelulare mâncând întinzând pseudopodia și înconjurând orice particule alimentare pe care le găsesc în căile lor. Această înghițire și ambalarea ulterioară a particulelor în vezicule, care sunt de obicei suficient de mari pentru a fi denumite corect vacuole, este fagocitoză. Deși frecvent asociată cu amoeba, fagocitoza este practicată de multe organisme. La majoritatea animalelor multicelulare, celulele fagocitare funcționează în principal în apărarea corporală, mai degrabă decât ca mijloc de a obține hrană. De exemplu, leucocitele din corpul uman adesea fagocitozează protozoare, bacterii, celule moarte și materiale similare pentru a ajuta la prevenirea infecțiilor sau a altor probleme.

odată eliberate în citoplasmă, mai multe vezicule mici produse prin endocitoză se pot uni pentru a forma o singură entitate. Acest endosom funcționează în general într-unul din cele două moduri. Cel mai frecvent, endozomii își transportă conținutul într-o serie de pași către un lizozom, care ulterior digeră materialele. Cu toate acestea, în alte cazuri, endozomii sunt utilizați de celulă pentru a transporta diferite substanțe între diferite porțiuni ale membranei celulare externe. Această ultimă funcție este deosebit de importantă în rândul celulelor epiteliale, cum ar fi cele care compun stratul exterior al pielii, deoarece prezintă polaritate (o parte a celulei este diferită de cealaltă parte). Ilustrat în Figura 2 este o imagine digitală fluorescentă a unei singure celule fibroblaste de rinichi de maimuță verde Africană (Linia CV-1) transfectată cu o proteină fluorescentă fuzionată cu o secvență de aminoacizi direcționați pentru endozomi (verde). Nucleul, membrana plasmatică și componentele endozomului sunt marcate în figură.

un endozom care este destinat să-și transfere conținutul într-un lizozom trece, în general, prin mai multe schimbări de-a lungul drumului său. În forma sa inițială, atunci când structura este adesea menționată ca un endosom timpuriu, vezicula specializată conține un singur compartiment. Cu timpul, totuși, au loc modificări chimice ale veziculei, iar membrana care înconjoară endozomul se îndoaie într-un mod similar cu invaginarea membranei plasmatice. În acest caz, totuși, membrana nu este ciupită. În consecință, se formează o structură cu mai multe compartimente, denumită endozom multivesicular. Endozomul multivesicular este o structură intermediară în care au loc modificări chimice suplimentare, inclusiv o scădere semnificativă a nivelului pH-ului, pe măsură ce vezicula se dezvoltă într-un endosom târziu.deși endozomii târzii sunt capabili să descompună multe proteine și grăsimi, este necesar un lizozom pentru a digera pe deplin toate materialele pe care le conțin. Frecvent, conținutul endozomilor târzii este transmis către un lizozom prin fuziunea (îmbinarea) membranelor lor. În anumite circumstanțe, endozomii tardivi sunt capabili să se maturizeze în continuare în lizozomi prin modificări chimice și structurale suplimentare, caz în care fuziunea nu este necesară pentru finalizarea digestiei.