Endocitoze ir process, kurā šūnas internalizēt vielas no viņu ārējās vides. Tas ir veids, kā šūnas iegūst barības vielas, kas tām vajadzīgas, lai augtu un attīstītos. Endocitozes ietekmē internalizētās vielas ir šķidrumi, elektrolīti, olbaltumvielasun citas makromolekulas. Endocitoze ir arī viens no līdzekļiem, ar kuru baltās asins šūnas no imūnsistēma sagūstīt un iznīcināt iespējamos patogēnus, ieskaitot baktērijas un protisti. Endocitozes procesu var apkopot trīs pamatposmos.
Pastāv trīs primārie endocitozes veidi: fagocitoze, pinocitoze un receptoru mediētā endocitoze. Fagocitoze tiek saukts arī par "šūnu ēšanu" un ietver cietā materiāla vai pārtikas daļiņu uzņemšanu. Pinocitoze, ko sauc arī par "šūnu dzeršanu", ietver šķidrumā izšķīdušo molekulu uzņemšanu. Receptoru mediētā endocitoze ietver molekulu uzņemšanu, pamatojoties uz to mijiedarbību ar receptoriem uz šūnas virsmas.
Lai notiktu endocitoze, vielām jābūt ievietotām pūslī, kas veidojas no šūnu membrānas, vai plazmas membrāna. Šīs membrānas galvenie komponenti ir proteīni un lipīdi, kas veicina šūnu membrānas elastību un molekulu transportēšanu. Fosfolipīdi ir atbildīgi par divslāņu barjeras izveidošanu starp šūnu ārējo vidi un šūnas iekšpusi. Fosfolipīdiem ir
hidrofils (pievilina ūdens) galvas un hidrofobiskas (atgrūž ar ūdeni) astes. Saskaroties ar šķidrumu, tie spontāni izkārtojas tā, lai to hidrofīlās galvas būtu vērstas pret citosolu un ārpusšūnu šķidrums, kamēr to hidrofobās astes virzās prom no šķidruma uz lipīdu divslāņu iekšējo reģionu membrāna.Šūnas membrāna ir daļēji caurlaidīga, kas nozīmē, ka tikai noteiktām molekulām ir atļauts izkliedēties pa membrānu. Jāpalīdz vielām, kuras nevar izkliedēties pa šūnu membrānu pasīvā difūzija procesi (atvieglota difūzija), aktīvs transports (nepieciešama enerģija) vai endocitozes rezultātā. Endocitoze ietver šūnu membrānas daļu noņemšanu pūslīšu veidošanai un vielu internalizēšanai. Lai saglabātu šūnu izmēru, membrānas komponenti ir jāmaina. Tas tiek paveikts eksocitoze. Pretstatā endocitozei, eksocitoze ietver iekšējo pūslīšu veidošanos, transportēšanu un saplūšanu ar šūnas membrānu, lai vielas izvadītu no šūnas.
Fagocitoze ir endocitozes forma, kas ietver lielu daļiņu vai šūnu apņemšanu. Fagocitoze ļauj imūno šūnām, piemēram, makrofāgiem, atbrīvot baktērijas, vēža šūnas, vīrusu inficētās šūnas vai citas kaitīgas vielas. Tas ir arī process, kurā organismi, piemēram, amēbas, iegūst pārtiku no savas vides. Fagocitozes gadījumā fagocitārā šūna vai fagocīti jāspēj piestiprināties mērķa šūnai, to internalizēt, degradēt un izraidīt no atkritumiem. Šis process, kā tas notiek imūnās šūnās, ir aprakstīts zemāk.
Kaut arī fagocitoze ietver šūnu ēšanu, pinocitoze ietver šūnu dzeršanu. Šķidrumus un izšķīdušās barības vielas šūnā ievada ar pinocitozi. Tos pašus endocitozes pamata posmus izmanto pinocitozes gadījumā, lai internalizētu pūslīšus un pārvadātu daļiņas un ārpusšūnu šķidrumu šūnas iekšpusē. Iekļūstot šūnā, vezikula var saplūst ar lizosomu. Gremošanas fermenti no lizosomas noārda pūslīšu un izdala tā saturu citoplazmā, lai to izmantotu šūna. Dažos gadījumos vezikula nesaplūst ar lizosomu, bet pārvietojas pa šūnu un saplūst ar šūnas membrānu šūnas otrā pusē. Tas ir viens no līdzekļiem, ar kuru palīdzību šūna var pārstrādāt šūnu membrānas olbaltumvielas un lipīdus.
Pinocitoze ir nespecifiska un notiek divos galvenajos procesos: mikropinocitoze un makroinocitoze. Kā norāda nosaukumi, mikropinocitoze ietver mazu pūslīšu veidošanos (ar diametru 0,1 mikrometri), savukārt makroinocitoze ietver lielāku vezikulu veidošanos (no 0,5 līdz 5 mikrometriem diametrā). Mikropinocitoze notiek lielākajā daļā ķermeņa šūnu tipu, un sīkās pūslīši veidojas, pumpurojoties no šūnu membrānas. Mikropinocitotie pūslīši sauc kavijas pirmo reizi tika atklāti asinsvadu endotēlijā. Makropinocitozi parasti novēro baltajās asins šūnās. Šis process atšķiras no mikropinocitozes ar to, ka pūslīšus veido nevis pumpurošanās, bet plazmas membrānas savirzes. RUFFLES ir pagarinātas membrānas daļas, kas izdalās ārpusšūnu šķidrumā un pēc tam atliecas uz sevi. To darot, šūnu membrāna noņem šķidrumu, veido pūslīšu un ievelk pūslīšu šūnā.
Receptoru mediētā endocitoze ir process, ko šūnas izmanto īpašu molekulu selektīvai internalizēšanai. Šīs molekulas saistās ar specifiskiem receptoriem uz šūnu membrānas, pirms tās tiek internalizētas ar endocitozi. Membrānas receptori ir atrodami plazmas membrānas reģionos, kas pārklāti ar proteīnu clatherīnu, kas pazīstams kā ar clatherīnu pārklātas bedres. Tiklīdz specifiskā molekula saistās ar receptoru, bedres reģioni tiek internalizēti un veidojas pūtītes, kas pārklātas ar clatherīnu. Pēc saplūšanas ar agru endosomas (ar membrānu saistītās maisiņas, kas palīdz sakārtot internalizēto materiālu), klalatīna apvalks tiek noņemts no pūslīšiem un saturs tiek iztukšots šūnā.