De celcyclus heeft drie fasen die moeten plaatsvinden voordat mitose, of celdeling, gebeurt. Deze drie fasen worden gezamenlijk interfase genoemd. Het zijn G1, S en G2. De G staat voor gap en de S staat voor synthese. De G1- en G2-fasen zijn tijden van groei en voorbereiding op grote veranderingen. De synthesefase is wanneer de cel het DNA in zijn gehele genoom dupliceert. De drie fasen van interfase maken ook controlepunten mogelijk om ervoor te zorgen dat de zaken naar behoren werken.
G1 fase
De G1 fase gebeurt direct nadat de cellen zich hebben gedeeld. Tijdens G1 vindt er veel eiwitsynthese plaats om de hoeveelheid cytosol in de cel te vergroten. Cytosol is de vloeistof in de cel, maar buiten de organellen, die de eiwitten van de cel bevat. Eiwitten zijn de moleculaire machines die de dagelijkse activiteiten van de cel ondersteunen. De toename in celgrootte gebeurt niet alleen omdat er meer eiwitten worden gemaakt, maar ook omdat de cel meer water opneemt. De eiwitconcentratie in een zoogdiercel wordt geschat op 100 milligram per milliliter.
Synthese fase
Tijdens de synthese fase, een cel kopieert zijn DNA. DNA-replicatie is een enorme inspanning die veel eiwitten vereist. Omdat DNA niet op zichzelf in een cel bestaat maar door eiwitten wordt verpakt, moeten er tijdens de S-fase ook meer verpakkingseiwitten worden gemaakt. Histonen zijn eiwitten waar het DNA zich omheen wikkelt. De productie van nieuwe histon-eiwitten begint tegelijk met de DNA-synthese. Het blokkeren van DNA-synthese met een chemisch medicijn blokkeert ook de histonsynthese, dus de twee processen zijn tijdens de S-fase met elkaar verbonden.
G2-fase
Tijdens de G2 fase, bereidt de cel zich voor om de mitose binnen te gaan. Het DNA is al gedupliceerd tijdens de S-fase, dus de G2-fase is wanneer de organellen van de cel moeten worden gedupliceerd. Niet alleen zal het gedupliceerde DNA gelijkmatig worden verdeeld tijdens de celdeling, maar ook de organellen. Sommige organellen, zoals mitochondriën en chloroplasten, zijn discrete eenheden die niet ontluiken van grotere organellen. Discrete organellen nemen in aantal toe door hun eigen deling te ondergaan tijdens G2.
Controlepunten
Het voordeel van drie fasen in interfase is dat het tijd geeft om de voorbereidingen voor mitose op een ordelijke manier te laten plaatsvinden. Het geeft ook tijd om te controleren of de dingen gebeuren zoals ze zouden moeten. Tijdens de interfase zijn er drie checkpoints, waarbij de cel ervoor zorgt dat alles volgens plan verloopt en waar nodig fouten herstelt. Het G1-S-controlepunt aan het einde van de G1-fase zorgt ervoor dat het DNA intact is en dat de cel voldoende energie heeft om de S-fase in te gaan. Het S-fasecontrolepunt zorgt ervoor dat het DNA correct wordt gerepliceerd zonder breuken. Het G2-M-controlepunt aan het einde van de G2-fase is een andere beveiliging voor het geval er iets met het DNA of de cel gebeurt voordat het de enorme taak van deling ondergaat.