Endositosis adalah proses dimana sel menginternalisasi zat dari lingkungan eksternal mereka. Ini adalah bagaimana sel mendapatkan nutrisi yang mereka butuhkan untuk tumbuh dan berkembang. Zat yang diinternalisasi oleh endositosis meliputi cairan, elektrolit, protein, dan makromolekul lainnya. Endositosis juga merupakan salah satu cara yang digunakan sel darah putih dari sistem kekebalan menangkap dan menghancurkan patogen potensial termasuk bakteri dan protista. Proses endositosis dapat diringkas dalam tiga langkah dasar.
Ada tiga jenis utama endositosis: fagositosis, pinositosis, dan endositosis yang dimediasi reseptor. Fagositosis juga disebut "makan sel" dan melibatkan asupan bahan padat atau partikel makanan. Pinositosis, juga disebut "minum sel", melibatkan asupan molekul yang dilarutkan dalam cairan. Endositosis yang dimediasi reseptor melibatkan asupan molekul berdasarkan interaksinya dengan reseptor pada permukaan sel.
Agar endositosis terjadi, zat harus ditutup dalam vesikel yang terbentuk dari membran sel, atau
membran plasma. Komponen utama membran ini adalah protein dan lipid, yang membantu fleksibilitas membran sel dan transportasi molekul. Fosfolipid bertanggung jawab untuk membentuk penghalang dua lapis antara lingkungan seluler eksternal dan interior sel. Fosfolipid miliki hidrofilik (tertarik ke air) kepala dan hidrofobik (ditolak oleh air) ekor. Ketika kontak dengan cairan, mereka mengatur secara spontan sehingga kepala hidrofilik mereka menghadap ke sitosol dan cairan ekstraseluler, sementara ekor hidrofobiknya bergerak menjauh dari cairan ke daerah internal lipid bilayer selaput.Membran sel adalah semi permeabel, artinya hanya molekul tertentu yang diizinkan berdifusi melintasi membran. Zat yang tidak dapat berdifusi melintasi membran sel harus dibantu melewatinya difusi pasif proses (difusi difasilitasi), transpor aktif (membutuhkan energi), atau oleh endositosis. Endositosis melibatkan pengangkatan bagian-bagian membran sel untuk pembentukan vesikel dan internalisasi zat. Untuk mempertahankan ukuran sel, komponen membran harus diganti. Ini dilakukan dengan proses eksositosis. Berlawanan dengan endositosis, eksositosis melibatkan pembentukan, transportasi, dan fusi vesikula internal dengan membran sel untuk mengeluarkan zat dari sel.
Fagositosis adalah bentuk endositosis yang melibatkan menelan partikel atau sel besar. Fagositosis memungkinkan sel-sel kekebalan, seperti makrofag, untuk membersihkan tubuh dari bakteri, sel kanker, sel yang terinfeksi virus, atau zat berbahaya lainnya. Ini juga merupakan proses di mana organisme seperti amuba memperoleh makanan dari lingkungan mereka. Pada fagositosis, sel fagositosis atau fagosit harus dapat melampirkan ke sel target, menginternalisasikannya, menurunkannya, dan mengusir sampah. Proses ini, seperti yang terjadi pada sel-sel kekebalan, dijelaskan di bawah ini.
Sementara fagositosis melibatkan makan sel, pinositosis melibatkan minum sel. Cairan dan nutrisi terlarut dibawa ke dalam sel dengan pinositosis. Langkah dasar yang sama dari endositosis digunakan dalam pinositosis untuk menginternalisasi vesikel dan untuk mengangkut partikel dan cairan ekstraseluler di dalam sel. Begitu masuk ke dalam sel, vesikel bisa menyatu dengan lisosom. Enzim pencernaan dari lisosom menurunkan vesikel dan melepaskan isinya ke dalam sitoplasma untuk digunakan oleh sel. Dalam beberapa kasus, vesikel tidak berfusi dengan lisosom tetapi bergerak melintasi sel dan berfusi dengan membran sel di sisi lain sel. Ini adalah salah satu cara dimana sel dapat mendaur ulang protein dan lipid membran sel.
Pinositosis tidak spesifik dan terjadi oleh dua proses utama: mikropinositosis dan makropinositosis. Seperti namanya, mikropinositosis melibatkan pembentukan vesikel kecil (diameter 0,1 mikrometer), sementara makropinositosis melibatkan pembentukan vesikel yang lebih besar (diameter 0,5 sampai 5 mikrometer). Mikropinositosis terjadi pada sebagian besar jenis sel tubuh dan vesikel kecil terbentuk oleh tunas dari membran sel. Disebut vesikel Micropinocytotic Caveolae pertama kali ditemukan di endotel pembuluh darah. Makropinositosis biasanya ditemukan pada sel darah putih. Proses ini berbeda dari mikropinositosis dalam hal bahwa vesikel tidak dibentuk oleh tunas tetapi oleh ruffles membran plasma. Ruffles adalah bagian diperpanjang dari membran yang memproyeksikan ke dalam cairan ekstraseluler dan kemudian melipatnya kembali. Dengan melakukan hal itu, membran sel mengambil cairan, membentuk vesikel, dan menarik vesikel ke dalam sel.
Endositosis yang dimediasi reseptor adalah proses yang digunakan oleh sel untuk internalisasi selektif dari molekul tertentu. Molekul-molekul ini berikatan dengan reseptor spesifik pada membran sel sebelum diinternalisasi oleh endositosis. Reseptor membran ditemukan di daerah membran plasma yang dilapisi dengan protein yang dikenal sebagai clatherine lubang berlapis clatherine. Setelah molekul spesifik berikatan dengan reseptor, daerah lubang diinternalisasi dan vesikel berlapis clatherine terbentuk. Setelah berfusi awal endosom (Kantung yang terikat membran yang membantu memilah bahan yang diinternalisasi), lapisan clatherine dikeluarkan dari vesikel dan isinya dikosongkan ke dalam sel.