Sel-sel organisme eukariotik, seperti manusia, mempertahankan informasi genetik mereka dalam kromosom yang terdiri dari asam deoksiribonukleat, atau DNA, yang berada di dalam inti sel. Sel mengalami periode pertumbuhan dan pembelahan yang bergantian. Selama fase pertumbuhan, atau interfase, sel mereplikasi DNA-nya. Peristiwa berikutnya dalam siklus sel adalah mitosis, atau pembelahan inti, diikuti oleh sitokinesis, atau pembelahan sel. Sel prokariotik seperti bakteri mengikuti proses pembelahan sel yang lebih sederhana.
Replikasi DNA
DNA dan protein tertentu yang dikenal sebagai histon membentuk struktur kromosom. DNA untai ganda dan membentuk paket melingkar erat dengan bantuan histon. Selama interfase, kromosom berelaksasi, memberikan akses enzim replikasi untuk membuat salinan baru dari setiap kromosom. Salinan kembar, atau kromatid, bergabung dengan struktur protein globular yang disebut sentromer, membentuk bentuk kromosom X yang sudah dikenal. Pemadatan kromosom kromatid ganda menandai akhir interfase dan awal mitosis.
Profase dan Metafase
Tahap pertama mitosis adalah profase, di mana membran inti hancur. Selama profase, sel menciptakan mikrotubulus yang melekat pada dua organel yang disebut sentrosom, yang bermigrasi ke kedua sisi sel. Saat profase berkembang menjadi metafase, mikrotubulus mendekati kromosom. Sebuah kinetokor terdiri dari tunas protein dari setiap kromatid, membentuk struktur yang mikrotubulus dapat menempel. Kromosom sejajar pada pelat metafase di tengah sel. Manusia memiliki 23 pasang kromosom, satu pasang anggota dari setiap orang tua.
Anafase dan Telofase
Pada akhir metafase, setiap kromatid melekat pada mikrotubulus yang ditambatkan oleh sentrosom. Tahap berikutnya, anafase, dimulai ketika sentromer larut, mengubah kromatid saudara menjadi kromosom anak. Sel manusia sementara memiliki 92 kromosom pada tahap ini daripada normal 46. Sentrosom menarik mikrotubulus dengan kromosom di belakangnya ke kedua sisi sel, sehingga kedua sisi memiliki satu set materi genetik yang lengkap. Pada telofase, membran inti muncul kembali, menutupi setiap set kromosom. Kromosom kemudian mulai mengendur dari keadaan melingkar rapat.
Sitokinesis
Saat mitosis berakhir, sel mulai membelah di tengahnya. Sebuah cincin kontraktil di lokasi pelat metafase lama menjepit sel, menciptakan alur yang semakin dalam saat sel mensintesis bahan membran luar baru. Inti dipisahkan oleh membran sel baru. Akhirnya, sel membelah menjadi dua sel anak, masing-masing berisi kromosom lengkap. Kedua sel kemudian memasuki interfase dan siklus sel berulang.