Les vacuoles engloutissent les matériaux producteurs d'énergie via l'endocytose. Les lysosomes se fixent à ces organites, fusionnant alors que les enzymes digèrent le contenu de la vacuole. Les lysosomes et les vacuoles travaillent ensemble pour former un système digestif pour une cellule eucaryote.
Les matières utilisées dans la production d'énergie, telles que les amidons, les graisses et le glycogène, pénètrent dans la cellule par endocytose. Les vacuoles se forment par ce processus de pincement à partir de la membrane externe de la cellule. Lorsque la vacuole enveloppe la matière, elle devient un endosome. Entourés de leur propre membrane cellulaire, les endosomes stockent les matériaux cellulaires jusqu'à ce qu'ils soient prêts à être traités par les lysosomes.
Alors que la structure est produite par le corps de Golgi, les enzymes puissantes sont produites par le réticulum endoplasmique. Environ 50 enzymes différentes, appelées hydrolases acides, décomposent les protéines, le matériel génétique, les polysaccharides, les lipides et les organites dans un processus appelé autophagie. Les lysosomes se fixent à l'endosome, créant un autre lysosome où la matière se digère. Les lysosomes environnants sont une couche de membrane cellulaire pour protéger le reste de la cellule de leur contenu interne. Lorsque les matériaux ont été suffisamment digérés, ils diffusent à travers la membrane du lysosome dans le cytoplasme.
Des conditions génétiques telles que la maladie de Tay-Sachs peuvent entraîner un dysfonctionnement de ce système d'élimination. En raison d'un manque d'enzyme, l'accumulation de macromolécules non digérées devient préjudiciable au système nerveux et à d'autres organes.