Cellerne i eukaryote organismer, såsom mennesker, opretholder deres genetiske information i kromosomer sammensat af deoxyribonukleinsyre eller DNA, der er inde i en cellekerne. Celler gennemgår skiftende perioder med vækst og opdeling. I vækstfasen eller interfasen replikerer cellen sit DNA. Den næste begivenhed i cellecyklussen er mitose eller nuklear opdeling efterfulgt af cytokinese eller celledeling. Prokaryote celler, såsom bakterier, følger en enklere proces med cellefission.
DNA-replikering
DNA og visse proteiner kendt som histoner danner de kromosomale strukturer. DNA'et er dobbeltstrenget og danner en tæt viklet pakke med hjælp fra histonerne. Under mellemfasen slapper kromosomerne af, hvilket giver replikationsenzymer adgang til at oprette en ny kopi af hvert kromosom. De to kopier eller kromatider er forbundet med en kugleformet proteinstruktur kaldet centromeren og danner den velkendte X-form af kromosomer. Kondensering af dobbeltkromatosekromosomerne markerer afslutningen på interfase og starten på mitose.
Profase og metafase
Den første fase af mitose er profase, hvor kernemembranen går i opløsning. Under profasen skaber cellen mikrotubuli fastgjort til to organeller kaldet centrosomer, der migrerer til begge sider af cellen. Når profase udvikler sig til metafase, nærmer mikrotubuli kromosomerne. En kinetochore bestående af proteinspirer fra hvert kromatid, der danner en struktur, som mikrotubuli kan fæstne til. Kromosomerne justeres på metafasepladen i midten af cellen. Mennesker har 23 par kromosomer, et par medlem fra hver forælder.
Anafase og telofase
I slutningen af metafasen er hvert kromatid bundet til en mikrotubuli forankret af et centrosom. Det næste trin, anafase, begynder, når centromererne opløses og omdanner søsterkromatiderne til datterkromosomer. Den menneskelige celle har midlertidigt 92 kromosomer på dette stadium snarere end den normale 46. Centrosomerne trækker mikrotubuli med kromosomerne på slæb til hver side af cellen, så begge sider har et komplet sæt genetisk materiale. I telofase dukker kernemembraner op igen og omslutter hvert sæt kromosomer. Kromosomerne begynder derefter at slappe af fra deres tæt viklede tilstand.
Cytokinesis
Efterhånden som mitosen slutter, begynder cellen at opdele centrum. En kontraktil ring på stedet for den gamle metafaseplade klemmer cellen, hvilket skaber en fure, der uddybes, når cellen syntetiserer nyt ydre membranmateriale. Kerne adskilles af de nye cellemembraner. Til sidst opdeles cellen i to datterceller, der hver indeholder det fulde komplement af kromosomer. De to celler går derefter ind i mellemfase, og cellecyklussen gentages.
