As células de organismos eucarióticos, como os humanos, mantêm sua informação genética em cromossomos compostos de ácido desoxirribonucléico, ou DNA, que residem dentro de um núcleo celular. As células passam por períodos alternados de crescimento e divisão. Durante a fase de crescimento, ou interfase, a célula replica seu DNA. O próximo evento no ciclo celular é a mitose, ou divisão nuclear, seguida por citocinese ou divisão celular. As células procarióticas, como as bactérias, seguem um processo mais simples de fissão celular.
Replicação de DNA
O DNA e certas proteínas conhecidas como histonas formam as estruturas cromossômicas. O DNA é de fita dupla e forma um pacote firmemente enrolado com a ajuda das histonas. Durante a interfase, os cromossomos relaxam, dando às enzimas de replicação acesso para criar uma nova cópia de cada cromossomo. As cópias gêmeas, ou cromátides, são unidas por uma estrutura protéica globular chamada centrômero, formando a conhecida forma X dos cromossomos. A condensação dos cromossomos dupla-cromátides marca o fim da interfase e o início da mitose.
Prófase e Metáfase
O primeiro estágio da mitose é a prófase, na qual a membrana nuclear se desintegra. Durante a prófase, a célula cria microtúbulos ligados a duas organelas chamadas centrossomas, que migram para qualquer um dos lados da célula. Conforme a prófase progride para a metáfase, os microtúbulos se aproximam dos cromossomos. Cinetocoro que consiste em brotos de proteína de cada cromátide, formando uma estrutura à qual os microtúbulos podem se ligar. Os cromossomos se alinham na placa metafásica no centro da célula. Os humanos têm 23 pares de cromossomos, um par de cada pai.
Anáfase e telófase
No final da metáfase, cada cromátide é anexada a um microtúbulo ancorado por um centrossoma. O próximo estágio, anáfase, começa quando os centrômeros se dissolvem, convertendo as cromátides irmãs em cromossomos filhos. A célula humana tem temporariamente 92 cromossomos neste estágio, em vez dos 46 normais. Os centrossomas puxam os microtúbulos com os cromossomos para ambos os lados da célula, de modo que ambos os lados tenham um conjunto completo de material genético. Na telófase, as membranas nucleares reaparecem, envolvendo cada conjunto de cromossomos. Os cromossomos então começam a relaxar de seu estado fortemente enrolado.
Citocinese
Quando a mitose termina, a célula começa a se dividir em seu centro. Um anel contrátil no local da placa metafásica antiga aperta a célula, criando um sulco que se aprofunda à medida que a célula sintetiza um novo material de membrana externa. Os núcleos são separados pelas novas membranas celulares. Por fim, a célula se divide em duas células-filhas, cada uma contendo o complemento total dos cromossomos. As duas células então entram em interfase e o ciclo celular se repete.