Znotrajcelična prebava je proces, pri katerem celice jemljejo materiale in jih razgradijo znotraj celične membrane, v nasprotju z zunajcelično prebavo, kjer celice izločajo encime za razgradnjo komponent zunaj celične stene. Primere obojega lahko vidimo pri nekaterih organizmih. Ta proces omogoča posameznim celicam, da pridobivajo hranila iz svojega okolja, razgrajujejo grožnje in predelujejo lastne odpadne produkte ter se podpirajo v obdobjih stradanja.
Pri znotrajcelični prebavi je celica sposobna pogoltniti materiale iz zunanjega okolja. Za enocelične organizme to zagotavlja način pridobivanja hrane za hranjenje celice. Druga uporaba znotrajcelične prebave je v imunskem sistemu, kjer lahko celice zajamejo bakterije, viruse in druge tuje delce in jih razgradijo, da jih nevtralizirajo, s čimer odstranijo morebitne vire okužbe.
Obstajata dve vrsti znotrajcelične prebave. Heterofagna prebava vključuje razgradnjo predmetov zunaj celice, medtem ko avtofagna znotrajcelična prebava vključuje porabo komponent znotraj celice. To se lahko zgodi, ko celica strada, in lahko povzroči lizo, znano tudi kot celična smrt, če celica prebavi preveč sebe, medtem ko išče energijo za delovanje. Celice je mogoče tudi programirati ali sprožiti, da se začnejo samoprebaviti, ko so preživele svojo uporabnost ali ko so okužene s patogeni.
Pri heterofagni prebavi, ko celica pogoltne tarčo, strukture znotraj celice, imenovane lizosomi, sprostijo encime za razbijanje tarče. Encimi delujejo kot škarje in režejo ključne beljakovine predmeta, ki ga je celica zajela. Odvisno od tega, kaj je, se lahko razbije na uporabne komponente, ki jih celica lahko reciklira, ali pa se razreže na odpadne produkte za odstranitev. V primeru prebave za prehrano običajno nastane nekaj odpadkov na poti in jih je mogoče prenesti nazaj skozi celično steno, da se odstranijo.
Znotrajcelična prebava poteka na vseh ravneh prehranjevalne verige, od celic v modrem kitu, ki razgrajujejo bakterije, do enoceličnih organizmov v tleh, ki razgrajujejo vire hrane v uporabne sestavine. Pri večceličnih živalih obstaja tudi prebavni trakt za zunajcelično prebavo, kjer se hrana s pomočjo prebavnih sten razgradi na uporabne sestavine izven celičnih sten, te komponente pa lahko preidejo v krvni obtok in se razporedijo po telesu. Prehajali bodo skozi celične stene posameznih celic, da bi jim zagotovili energijo in druge zaloge, potrebne za njihovo preživetje.