Lysosomen funktionieren ähnlich wie das Verdauungssystem, da sie Verdauungsenzyme enthalten, die biologische Moleküle wie Kohlenhydrate, Proteine, Nukleinsäuren und Lipide abbauen. Sie zerstören auch tote Organellen innerhalb der Zelle, sodass sie durch wirksamere ersetzt werden können, ein Prozess, der als Autophagie bekannt ist.
Lysosomen setzen Enzyme außerhalb der Zelle frei, um Krankheitserreger zu zerstören und Zelltrümmer durch einen als Phagozytose bekannten Prozess zu entfernen. Sie verdauen Materialien, die aus der extrazellulären Umgebung aufgenommen werden, ein Prozess, der als Heterophagie bekannt ist. Heterophagozytose ist die Aufnahme von Materialien außerhalb der Zelle durch Phagozytose. Beispiele hierfür sind die Entfernung apoptotischer Zellen durch Makrophagen und die Aufnahme und Verdauung von Bakterien durch Neutrophile.
Lysosomen zerstören die abgestorbenen Zellen vollständig, ein Prozess, der als Autolyse bekannt ist, besser bekannt als Selbstverdauung. Sie recyceln auch komplexe Produkte, die durch den Prozess der Biosynthese gebildet werden. Im Allgemeinen übernehmen Lysosomen die Verdauung von Nahrungspartikeln. Die in Lysosomen enthaltenen Verdauungsenzyme sind hart. Wenn sie aus ihrer Wirtszelle freigesetzt werden, sind sie stark genug, um sie zu zerstören. Allerdings bleiben normale Zellen in den Membranen der Lysosomen, um die Zellen vor den Verdauungsenzymen zu schützen.
Ein Lysosomendefekt kann zu Krankheiten wie saurem Maltasemangel, Tay-Sachs-Krankheit und Morbus Pompe führen. Diese Zustände werden als lysosomale Speicherstörungen bezeichnet.
