I vacuoli si ingolfano entrando nei materiali che producono energia attraverso l'endocitosi. I lisosomi si attaccano a questi organelli, fondendosi come enzimi che digeriscono il contenuto del vacuolo. Lisosomi e vacuoli lavorano insieme per formare un sistema digestivo per una cellula eucariotica.
La materia utilizzata nella produzione di energia, come gli amidi, il grasso e il glicogeno, entra nella cellula attraverso l'endocitosi. I vacuoli si formano con questo processo di pinzatura dalla membrana esterna della cellula. Quando il vacuolo avvolge la materia, diventa un endosoma. Circondati dalla sua membrana cellulare, gli endosomi immagazzinano i materiali cellulari fino a quando non sono pronti per essere processati dai lisosomi.
Mentre la struttura è prodotta dal corpo del Golgi, i forti enzimi sono prodotti dal reticolo endoplasmatico. Circa 50 diversi enzimi, noti come idrolasi acide, analizzano le proteine, i materiali genetici, i polisaccaridi, i lipidi e gli organelli in un processo chiamato autofagia. I lisosomi si attaccano all'endosoma, creando un altro lisosoma dove la materia digerisce. I lisosomi circostanti sono uno strato di membrana cellulare per proteggere il resto della cellula dal loro contenuto interno. Quando i materiali sono stati sufficientemente digeriti, si diffondono attraverso la membrana del lisosoma nel citoplasma.
Condizioni genetiche come la malattia di Tay-Sachs possono causare disfunzioni di questo sistema di smaltimento. A causa della mancanza di un enzima, l'accumulo di macromolecole non digerite diventa dannoso per il sistema nervoso e altri organi.
