Die rezeptorvermittelte Endozytose beinhaltet einen Mechanismus, durch den Zellen große Moleküle essen und verdauen. Bestimmte Arten von Molekülen verbinden sich mit Rezeptorproteinen, die in die Plasmamembran eingebettet sind. Die Plasmamembran bildet nach dem Einschließen ein Vesikel um das Molekül, das von der Zelle aufgenommen wird. Ein anderer Name für diesen Prozess ist Clathrin-abhängige Endozytose.
Moleküle, die an Rezeptoren binden, werden Liganden genannt. Rezeptoren befinden sich in Grübchen eines proteinbeschichteten Bereichs der Plasmamembran. Wenn der Ligand an die Membran angelagert wird, wird er eingeschlossen und die Beschichtung löst sich. Das Vesikel wird dann als Endosom bezeichnet, das sich weiter in zwei separate Vesikel aufteilt.
Ein Vesikel enthält Rezeptoren, das andere das Molekül oder Partikel. Zurück zur Plasmamembran werden die Rezeptoren recycelt, während das verbleibende Vesikel an ein Lysosom bindet. Der Inhalt wird vom Lysosom abgebaut und in das Zytosol der Zelle eingebaut.
Lipoproteine niedriger Dichte (LDL) werden durch rezeptorvermittelte Endozytose in Zellen transportiert. LDL ist aktiv beim Transport von Lipiden von der Leber in andere Bereiche des Körpers und ermöglicht es, Cholesterin und andere Lipide im wasserbasierten Blut und in der Lymphe zu transportieren. Andernfalls würden Fettklumpen aufschwimmen und die normale Blutfunktion stören.
Ärzte bestellen häufig einen Labortest, der als Blutfettprofil bezeichnet wird und die Konzentration von Fetten, Cholesterin und Lipoproteinen misst, die für ihre Beförderung verantwortlich sind. Hoher Cholesterinspiegel im Blut ist ein Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen. Obwohl es von den Zellen benötigt wird, kann Cholesterin, das im Blutkreislauf verbleibt, zur Bildung von Plaque an den Arterienwänden führen.
Eisen wird vom Glykoprotein Transferrin über eine rezeptorvermittelte Endozytose transportiert. In der Leber hergestellt und gespeichert, spielt Transferrin eine Schlüsselrolle beim Eisentransport aus dem Dünndarm, wo es resorbiert wird. Transferrinrezeptoren bleiben in diesem Fall an den Liganden gebunden, was sich geringfügig vom LDL-Stoffwechsel unterscheidet.
Zusätzlich zur rezeptorvermittelten Endozytose funktionieren mehrere andere Arten von endozytotischen Mechanismen innerhalb biologischer Organismen. Diese Mechanismen umfassen Pinozytose und Phagozytose. Phagozytose, was wörtlich „Zellfresser“ bedeutet, ist der Prozess, bei dem die Zelle Partikel wie Bakterien und Nahrung aufnimmt. Es wird von Protisten und weißen Blutkörperchen verwendet.
Bei der Phagozytose wird ein an der Zelloberfläche befestigtes Partikel in Falten der Plasmamembran eingeschlossen. Falten bilden eine Vakuole, eine Art Membransack. Beim Verdauen des Partikels verbindet sich ein Lysosom mit der Vakuole.
Pinocytose bedeutet wörtlich „Zelltrinken“. Kleine Flüssigkeitstropfen werden in die Zelle aufgenommen. Tröpfchen werden in Vertiefungen der Plasmamembran eingeschlossen und bilden kleine Vesikel, die winzigen, einzelnen Blasen ähneln. Flüssigkeit im Inneren der Vesikel wird im Zytosol gelöst.