Cellene i eukaryote organismer, slik som mennesker, opprettholder sin genetiske informasjon i kromosomer sammensatt av deoksyribonukleinsyre, eller DNA, som ligger i en cellekjerne. Celler gjennomgår vekslende perioder med vekst og deling. I løpet av vekstfasen, eller mellomfasen, replikerer cellen DNA-en. Den neste hendelsen i cellesyklusen er mitose, eller kjernedeling, etterfulgt av cytokinese, eller celledeling. Prokaryote celler som bakterier følger en enklere prosess med cellefisjon.
DNA-replikering
DNA og visse proteiner kjent som histoner danner de kromosomale strukturene. DNA er dobbeltstrenget og danner en tett opprullet pakke ved hjelp av histonene. Under mellomfasen slapper kromosomene av, noe som gir replikasjonsenzymer tilgang til å lage en ny kopi av hvert kromosom. Tvillingkopiene, eller kromatidene, er sammenføyd av en kuleformet proteinstruktur kalt centromeren, som danner den velkjente X-formen til kromosomer. Kondensering av dobbeltkromatidkromosomene markerer slutten på interfase og starten på mitose.
Profase og metafase
Den første fasen av mitose er profase, der kjernemembranen går i oppløsning. Under profasen skaper cellen mikrotubuli festet til to organeller som kalles centrosomer, som migrerer til hver side av cellen. Når profase utvikler seg til metafase, nærmer mikrotubuli seg til kromosomene. En kinetokore bestående av proteinspirer fra hvert kromatid, og danner en struktur som mikrotubuli kan feste seg til. Kromosomene justeres på metafaseplaten i midten av cellen. Mennesker har 23 par kromosomer, et parmedlem fra hver av foreldrene.
Anafylase og telofase
På slutten av metafasen er hvert kromatid festet til en mikrotubuli forankret av et sentrosom. Den neste fasen, anafase, begynner når sentromerene oppløses, og omdanner søsterkromatidene til datterkromosomer. Den menneskelige cellen har midlertidig 92 kromosomer på dette stadiet i stedet for den normale 46. Sentrosomene trekker mikrotubuli med kromosomene på slep til hver side av cellen, slik at begge sider har et komplett sett med genetisk materiale. I telofase dukker det opp igjen kjernemembraner og omslutter hvert sett med kromosomer. Kromosomene begynner deretter å slappe av fra deres tett oppviklede tilstand.
Cytokinesis
Når mitosen slutter, begynner cellen å dele seg ned i midten. En kontraktil ring på stedet for den gamle metafaseplaten klemmer cellen, og skaper en fure som blir dypere når cellen syntetiserer nytt ytre membranmateriale. Kjernene er atskilt av de nye cellemembranene. Til slutt deler cellen seg i to datterceller, som hver inneholder hele komplementet av kromosomer. De to cellene går deretter inn i fase og cellesyklusen gjentas.