Das Zellzyklus hat zwei Hauptphasen, Interphase und Mitose. Mitose ist der Prozess, bei dem sich eine Zelle in zwei teilt. Interphase ist die Zeit, in der die Vorbereitungen für die Mitose getroffen werden. Die Interphase selbst besteht aus drei Phasen – G1-Phase, S-Phase und G2-Phase – zusammen mit einer speziellen Phase namens G0.
G1-Phase
G1-Phase ist die Zeit, in der die Zelle mehr Proteine produziert, damit sie ihre richtige Größe erreichen kann. Die Proteinkonzentration innerhalb einer Zelle wird auf 100 Milligramm pro Milliliter geschätzt. Es ist auch die Zeit, in der die Zelle mehr Ribosomen herstellt, die Maschinen sind, die Proteine herstellen. Eine Zelle wird die G1-Phase nicht verlassen und in die S-Phase eintreten, bis sie genügend Ribosomen hat. Das späte Ende der G1-Phase ist auch, wenn die Mitochondrien der Zelle zu einem Netzwerk von Mitochondrien verschmelzen, was diesen Organellen hilft, Energiemoleküle effizienter zu produzieren.
Synthese (S)-Phase
S-Phase oder Synthesephase
, ist die Zeit, in der die Zelle ihre DNA kopiert, um sich auf die Mitose vorzubereiten. Da DNA im Zellkern nicht alleine existiert, sondern von Proteinen verpackt wird, müssen auch neue Verpackungsproteine hergestellt werden, um die kopierte DNA zu umhüllen. Diese Paketproteine werden Histone genannt. Die Produktion von Histonproteinen und das Kopieren von DNA sind eng miteinander verbunden. Das Stoppen eines Prozesses stoppt den anderen. Die S-Phase ist auch die Zeit, in der die Zelle viel mehr Phospholipide produziert. Phospholipide sind die Moleküle, aus denen die Zellmembran und die Membran der Zellorganellen bestehen. Die Phospholipidmenge verdoppelt sich während der S-Phase.G2-Phase
Das G2-Phase ist die Zeit, in der eine Zelle ihre Organellen repliziert, um sich auf die Mitose vorzubereiten. Nicht nur die DNA muss geteilt werden, sondern auch die Organellen. G2 ist die letzte Chance für die Zelle, mehr Protein in Vorbereitung auf die Teilung herzustellen. Während G2 hat die Zelle doppelt so viel DNA wie während G1. G2 ist für die Zelle notwendig, um sicherzustellen, dass die gesamte DNA intakt ist; keine Brüche und keine Kerben. Der Übergang von G2 zur Mitose ist der letzte Kontrollpunkt, bevor sich die Zelle dazu verpflichtet, in die Mitose einzutreten.
G0-Phase
Die G0-Phase kann direkt nach der Mitose und direkt vor der G1-Phase auftreten, oder eine Zelle in der G1-Phase kann in die G0-Phase eintreten. Der Eintritt in G0 wird als Verlassen des Zellzyklus bezeichnet. Zellen, die zu hochspezialisierten Zellen reifen, sollen sich differenzieren. Zellen verlassen den Zellzyklus und treten in G0 ein, um sich zu differenzieren. Terminal differenzierte Zellen sind solche, die nie wieder in den Zellzyklus eintreten, dh sie bleiben in G0 und teilen sich nie. Einige Zellen können jedoch dazu gebracht werden, G0 zu verlassen und wieder in G1 einzutreten, wodurch sie sich erneut teilen können.