Az eukarióta organizmusok sejtjei, például az emberek, genetikai információikat a sejtmagban elhelyezkedő dezoxiribonukleinsavból vagy DNS-ből álló kromoszómákban tartják fenn. A sejtek váltakozó növekedési és osztódási időszakokon mennek keresztül. A növekedési fázisban vagy interfázisban a sejt replikálja DNS-ét. A sejtciklus következő eseménye a mitózis vagy a mag osztódása, amelyet a citokinezis vagy a sejtek osztódása követ. A prokarióta sejtek, például a baktériumok, a sejthasadás egyszerűbb folyamatát követik.
DNS replikáció
A DNS és bizonyos hisztonként ismert fehérjék alkotják a kromoszómális struktúrákat. A DNS kettős szálú, és a hisztonok segítségével szorosan tekercselt csomagot alkot. Az interfázis során a kromoszómák ellazulnak, így a replikációs enzimek hozzáférést kapnak az egyes kromoszómák új példányainak létrehozásához. Az iker kópiákat vagy kromatidákat egy gömb alakú fehérjeszerkezet kapcsolja össze, amelyet centromernek neveznek, és ezzel kialakítják a kromoszómák megszokott X alakját. A kettős kromatidú kromoszómák kondenzációja az interfázis végét és a mitózis kezdetét jelenti.
Profil és metafázis
A mitózis első szakasza a prophase, amelyben a magmembrán felbomlik. A fázis során a sejt létrehoz két mikrotubulust, amelyek két centellómának nevezett organellához kapcsolódnak, amelyek a sejt mindkét oldalára vándorolnak. Amint a fázis metafázissá válik, a mikrotubulusok megközelítik a kromoszómákat. Kinetochore, amely fehérjékből áll, mindegyik kromatidából kihajt, és egy olyan szerkezetet képez, amelyhez a mikrotubulusok kapcsolódhatnak. A kromoszómák a sejt közepén lévő metafázis lemezen helyezkednek el. Az embereknek 23 pár kromoszómájuk van, minden szülőtől egy-két pár.
Anafázis és Telofázis
A metafázis végén mindegyik kromatid egy centroszóma által rögzített mikrotubulushoz kapcsolódik. A következő szakasz, az anafázis akkor kezdődik, amikor a centromerek feloldódnak, és a testvérkromatidákat leánykromoszómává alakítják. Az emberi sejt ebben a szakaszban átmenetileg 92 kromoszómával rendelkezik, a normál 46 helyett. A centroszómák húzzák a mikrotubulusokat a kromoszómákkal a sejt mindkét oldalára, így mindkét oldalon teljes genetikai anyag van. A telofázisban a magmembránok ismét megjelennek, bezárva az egyes kromoszómákat. A kromoszómák ezután elkezdenek ellazulni szorosan tekercselt állapotukból.
Citokinezis
Amint a mitózis véget ér, a sejt elkezd osztódni a közepén. A régi metafázislemez helyén egy összehúzódó gyűrű megcsípi a sejtet, barázdát hozva létre, amely elmélyül, amikor a sejt új külső membránanyagot szintetizál. A magokat az új sejtmembránok választják el. Végül a sejt két leánysejtre oszlik, amelyek mindegyike tartalmazza a kromoszómák teljes komplementjét. Ezután a két sejt interfázisba lép, és a sejtciklus megismétlődik.