Les lysosomes
Les vésicules golgiennes ne servent pas toutes pour la sécrétion de protéines hors de la cellule. Certaines vésicules contiennent des enzymes digestives qui agissent à l'intérieur même de la cellule et qui ne peuvent être laissées libres dans le cytoplasme: on parle des lysosomes.
Du point de vue structural, les lysosomes sont de petites vésicules membraneuses de formes et de dimensions variables; une cellule peut en contenir plusieurs centaines. Les lysosomes contiennent un grand nombre d'enzymes différentes capables d'hydrolyser c'est-à-dire de digérer de grosses molécules comme des protéines, des glucides, des lipides, des acides nucléiques. Ces enzymes sont des hydrolases actives seulement à un pH de 5; ce pH acide du milieu lysosomial est maintenu grâce à des échanges actifs d'ions acides vers le milieu interne des lysosomes. La rupture accidentelle des membranes lysosomiales et le déversement des enzymes dans le cytoplasme est généralement sans conséquence puisque le pH du cytoplasme est neutre ce qui inactive alors les enzymes lysosomiales.
Chimiquement, les enzymes digestives des lysosomes sont des protéines. Aussi, sont-elles synthétisées au niveau des ribosomes, puis transférées dans les citernes du réticulum endoplasmique rugueux où une membrane les isole immédiatement du milieu environnant. Elles sont ensuite transmises à des éléments du Golgi qui se chargent de les sécréter dans le cytoplasme sous forme de vésicules. La membrane des lysosomes, quoique fragile, est résistante à l'action digestive des enzymes qu'elle contient. Le rôle joué par cette membrane est d'une importance capitale puisqu'elle protège efficacement le cytoplasme environnant contre le contenu corrosif du lysosome.
Du point de vue fonctionnel, les lysosomes constituent le système digestif de la cellule. Leur activité est très diversifiée et consiste à dégrader des matériaux extracellulaires d'origine exogène (hétérophagie) ou des matériaux intracellulaires d'origine endogène (autophagie).