Ενδοκύτωση είναι η διαδικασία με την οποία κυττάρων εσωτερίκευση ουσιών από το εξωτερικό τους περιβάλλον. Είναι το πώς τα κύτταρα παίρνουν τα θρεπτικά συστατικά που χρειάζονται για να αναπτυχθούν και να αναπτυχθούν. Οι ουσίες που εσωτερικοποιούνται μέσω ενδοκυττάρωσης περιλαμβάνουν υγρά, ηλεκτρολύτες, πρωτεΐνες, και άλλα μακρομόρια. Η ενδοκύτωση είναι επίσης ένα από τα μέσα από τα οποία λευκά αιμοσφαίρια απο ανοσοποιητικό σύστημα τη σύλληψη και την καταστροφή των πιθανών παθογόνων συμπεριλαμβανομένων βακτήρια και αντιπάλους. Η διαδικασία της ενδοκυττάρωσης μπορεί να συνοψιστεί σε τρία βασικά στάδια.
Υπάρχουν τρεις κύριοι τύποι ενδοκυττάρωσης: φαγοκυττάρωση, pinocytosis και ενδοκυττάρωση που προκαλείται από υποδοχείς. Φαγοκυττάρωση ονομάζεται επίσης "κατανάλωση κυττάρων" και περιλαμβάνει την πρόσληψη στερεού υλικού ή σωματιδίων τροφής. Πινόκτυση, που ονομάζεται επίσης "κατανάλωση κυττάρων", περιλαμβάνει την πρόσληψη μορίων που διαλύονται στο υγρό. Ενδοκυττάρωση που προκαλείται από υποδοχείς
περιλαμβάνει την πρόσληψη μορίων με βάση την αλληλεπίδρασή τους με τους υποδοχείς στην επιφάνεια ενός κυττάρου.Για την εμφάνιση ενδοκυττάρωσης, οι ουσίες πρέπει να εγκλείονται εντός κυψελίδας που σχηματίζεται από την κυτταρική μεμβράνη ή μεμβράνη πλάσματος. Τα κύρια συστατικά αυτής της μεμβράνης είναι πρωτεΐνες και λιπίδια, τα οποία βοηθούν στην ευκαμψία της κυτταρικής μεμβράνης και στη μεταφορά μορίων. Τα φωσφολιπίδια είναι υπεύθυνα για το σχηματισμό ενός διπλού στρώματος φραγμού μεταξύ του εξωτερικού κυτταρικού περιβάλλοντος και του εσωτερικού του κυττάρου. Τα φωσφολιπίδια έχουν υδρόφιλο (που προσελκύονται από το νερό) κεφάλια και υδροφόβος (απωθημένο από το νερό) ουρές. Όταν έρχονται σε επαφή με το υγρό, ρυθμίζουν αυθόρμητα έτσι ώστε οι υδρόφιλες κεφαλές τους να βρίσκονται αντιμέτωπες με το κυτταρόπλασμα και εξωκυτταρικό υγρό, ενώ οι υδρόφοβες ουρές τους απομακρύνονται από το ρευστό στην εσωτερική περιοχή της λιπιδικής διπλοστοιβάδας μεμβράνη.
Η κυτταρική μεμβράνη είναι ημιδιαπερατό, πράγμα που σημαίνει ότι μόνο ορισμένα μόρια επιτρέπεται να διαχέονται κατά μήκος της μεμβράνης. Ουσίες που δεν μπορούν να διαχέονται στην κυτταρική μεμβράνη πρέπει να βοηθηθούν παθητική διάχυση (διευκολυνόμενη διάχυση), ενεργή μεταφορά (απαιτεί ενέργεια) ή ενδοκυττάρωση. Η ενδοκυττάρωση περιλαμβάνει την απομάκρυνση τμημάτων της κυτταρικής μεμβράνης για τον σχηματισμό κυστιδίων και την εσωτερίκευση ουσιών. Για να διατηρηθεί το μέγεθος των κυψελίδων, τα εξαρτήματα της μεμβράνης πρέπει να αντικατασταθούν. Αυτό επιτυγχάνεται με τη διαδικασία του εξωκυττάρωση. Απέναντι στην ενδοκυττάρωση, εξωκυττάρωση περιλαμβάνει τη διαμόρφωση, τη μεταφορά και τη σύντηξη εσωτερικών κυστιδίων με την κυτταρική μεμβράνη για την αποβολή ουσιών από το κύτταρο.
Φαγοκυττάρωση είναι μια μορφή ενδοκυττάρωσης που συνεπάγεται την κατακλυσμό μεγάλων σωματιδίων ή κυττάρων. Η φαγοκυττάρωση επιτρέπει στα ανοσοκύτταρα, όπως τα μακροφάγα, να απαλλάσσουν το σώμα από τα βακτηρίδια, τα καρκινικά κύτταρα, τα μολυσμένα από ιούς κύτταρα ή άλλες βλαβερές ουσίες. Είναι επίσης η διαδικασία με την οποία οι οργανισμοί όπως οι αμφοβέλες λαμβάνουν τρόφιμα από το περιβάλλον τους. Στη φαγοκυττάρωση, το φαγοκυτταρικό κύτταρο ή φαγοκύτταρο πρέπει να είναι σε θέση να συνδέεται με το κύτταρο στόχο, να το εσωτερικοποιεί, να το υποβαθμίζει και να αποβάλλει τα απορρίμματα. Αυτή η διαδικασία, όπως εμφανίζεται στα ανοσιακά κύτταρα, περιγράφεται παρακάτω.
Ενώ η φαγοκυττάρωση περιλαμβάνει την κατανάλωση κυττάρων, pinocytosis περιλαμβάνει κατανάλωση κυττάρων. Τα υγρά και τα διαλυμένα θρεπτικά συστατικά λαμβάνονται σε ένα κύτταρο από την πονόκωση. Τα ίδια βασικά στάδια της ενδοκυττάρωσης χρησιμοποιούνται στην πονόκωση για να εσωτερικοποιήσουν κυστίδια και να μεταφέρουν σωματίδια και εξωκυτταρικό υγρό μέσα στο κύτταρο. Μόλις εισέλθει στο κύτταρο, το κυστίδιο μπορεί να συγχωνευθεί με ένα λυσοσόμο. Τα πεπτικά ένζυμα από το λυσοσωμικό αποικοδομούν το κυστίδιο και απελευθερώνουν τα περιεχόμενα του στο κυτταρόπλασμα για χρήση από το κύτταρο. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το κυστίδιο δεν συγχωνεύεται με λυσοσόμημα αλλά ταξιδεύει διαμέσου της κυψελίδας και ασφαλίζεται με την κυτταρική μεμβράνη στην άλλη πλευρά του κυττάρου. Αυτός είναι ένας τρόπος με τον οποίο ένα κύτταρο μπορεί να ανακυκλώσει πρωτεΐνες κυτταρικής μεμβράνης και λιπίδια.
Η πικολύτωση είναι μη ειδική και συμβαίνει με δύο κύριες διεργασίες: μικροπιοκυττάρωση και μακροπυοκυττάρωση. Όπως υποδηλώνουν τα ονόματα, μικροπιοκυττάρωση περιλαμβάνει το σχηματισμό μικρών κυστιδίων (διαμέτρου 0,1 μικρομέτρων), ενώ μακροπίνωση περιλαμβάνει το σχηματισμό μεγαλύτερων κυστιδίων (0,5 έως 5 μικρομέτρων σε διάμετρο). Η μικροπυοκυττάρωση συμβαίνει στους περισσότερους τύπους κυττάρων του σώματος και τα μικροσκοπικά κυστίδια σχηματίζονται με εκβλάστηση από την κυτταρική μεμβράνη. Μικροπινοκυτταρικά κυστίδια κάλεσαν caveolae ανακαλύφθηκαν για πρώτη φορά στο ενδοθήλιο αιμοφόρων αγγείων. Η μακροπυοκυττάρωση παρατηρείται συνήθως στα λευκά αιμοσφαίρια. Αυτή η διαδικασία διαφέρει από τη μικροπυοκυττάρωση κατά το ότι τα κυστίδια δεν σχηματίζονται με εκβλαστήσεις αλλά με βλεφαρίδες μεμβράνης πλάσματος. Οι φουσκάλες είναι εκτεταμένα τμήματα της μεμβράνης που προεξέχουν στο εξωκυτταρικό υγρό και μετά αναδιπλώνονται στον εαυτό τους. Με αυτόν τον τρόπο, η κυτταρική μεμβράνη απορροφά το υγρό, σχηματίζει ένα κυστίδιο και τραβάει το κυστίδιο στο κελί.
Ενδοκυττάρωση που προκαλείται από υποδοχείς είναι η διαδικασία που χρησιμοποιείται από τα κύτταρα για την επιλεκτική εσωτερίκευση συγκεκριμένων μορίων. Αυτά τα μόρια δεσμεύονται με ειδικούς υποδοχείς στην κυτταρική μεμβράνη πριν εσωτερικοποιηθούν από ενδοκυττάρωση. Οι υποδοχείς μεμβράνης βρίσκονται σε περιοχές της μεμβράνης του πλάσματος που είναι επικαλυμμένες με την πρωτεϊνική αλατόνη γνωστή ως σκεπασμένα με αλάτι. Μόλις συνδεθεί το συγκεκριμένο μόριο με τον υποδοχέα, οι περιοχές κοιλώματος εσωτερικεύονται και σχηματίζονται επικαλυμμένα με clatherine κυστίδια. Μετά τη σύντηξη με νωρίς ενδοσώματα (σάκοι με μεμβράνη που βοηθούν στην ταξινόμηση του εσωτερικοποιημένου υλικού), η επίστρωση clatherine αφαιρείται από τα κυστίδια και το περιεχόμενο εκκενώνεται στο κύτταρο.