Endocytoza za pośrednictwem receptorów obejmuje mechanizm, dzięki któremu komórki jedzą i trawią duże cząsteczki. Pewne typy cząsteczek łączą się z białkami receptorowymi osadzonymi w błonie komórkowej. Po zamknięciu w środku błona plazmatyczna tworzy wokół cząsteczki pęcherzyk, który jest internalizowany przez komórkę. Inną nazwą nadaną temu procesowi jest endocytoza zależna od klatryny.
Cząsteczki wiążące się z receptorami nazywane są ligandami. Receptory znajdują się w zagłębieniach obszaru błony komórkowej pokrytej białkiem. Gdy ligand jest przyłączony do membrany, zostaje zamknięty, a powłoka odrywa się. Pęcherzyk nazywa się wówczas endosomem, który dalej dzieli się na dwa oddzielne pęcherzyki.
Jeden pęcherzyk zawiera receptory, drugi zawiera cząsteczkę lub cząsteczkę. Wracając do błony plazmatycznej, receptory są poddawane recyklingowi, podczas gdy pozostały pęcherzyk wiąże się z lizosomem. Zawartość jest rozkładana przez lizosom i włączana do cytozolu komórki.
Lipoproteiny o małej gęstości (LDL) są transportowane do komórek przez endocytozę za pośrednictwem receptora. Aktywny w transporcie lipidów z wątroby do innych obszarów ciała, LDL umożliwia przemieszczanie cholesterolu i innych lipidów we krwi i limfie na bazie wody. W przeciwnym razie grudki tłuszczu unoszą się i zakłócają normalne funkcjonowanie krwi.
Lekarze często zlecają badanie laboratoryjne zwane profilem lipidowym krwi, które mierzy stężenie tłuszczów, cholesterolu i lipoprotein odpowiedzialnych za ich przenoszenie. Wysoki poziom cholesterolu we krwi jest czynnikiem ryzyka chorób układu krążenia. Cholesterol, który pozostaje w krwiobiegu, jest wymagany przez komórki, może prowadzić do powstawania blaszek miażdżycowych na ścianach tętnic.
Żelazo jest przenoszone przez transferynę glikoproteinową poprzez endocytozę za pośrednictwem receptora. Wytwarzana i magazynowana w wątrobie transferyna odgrywa kluczową rolę w transporcie żelaza z jelita cienkiego, gdzie jest wchłaniane. Receptory transferyny pozostają w tym przypadku związane z ligandem, co różni się nieco od metabolizmu LDL.
Oprócz endocytozy, w której pośredniczy receptor, w organizmach biologicznych działa kilka innych typów mechanizmów endocytotycznych. Mechanizmy te obejmują pinocytozę i fagocytozę. Fagocytoza, co dosłownie oznacza „zjadanie komórek”, to proces, podczas którego komórka wchłania cząsteczki, takie jak bakterie i żywność. Jest używany przez protistów i białe krwinki.
W przypadku fagocytozy cząsteczka przyczepiona do powierzchni komórki jest zamknięta w fałdach błony komórkowej. Fałdy tworzą wakuolę, rodzaj błoniastego worka. Trawiąc cząsteczkę, lizosom łączy się z wakuolą.
Pinocytoza dosłownie oznacza „picie komórek”. Małe kropelki płynu są pobierane do komórki. Kropelki zostają uwięzione w jamkach błony plazmatycznej, tworząc małe pęcherzyki przypominające małe, pojedyncze bąbelki. Płyn znajdujący się w pęcherzykach rozpuszcza się w cytozolu.