Celulele organismelor eucariote, cum ar fi oamenii, își păstrează informațiile genetice în cromozomi compuși din acid dezoxiribonucleic sau ADN, care se află într-un nucleu celular. Celulele suferă perioade alternative de creștere și divizare. În timpul fazei de creștere sau a interfazei, celula își reproduce ADN-ul. Următorul eveniment din ciclul celular este mitoza sau diviziunea nucleară, urmată de citokinezie sau diviziunea celulară. Celulele procariote, cum ar fi bacteriile, urmează un proces mai simplu de fisiune celulară.
Replicarea ADN-ului
ADN-ul și anumite proteine cunoscute sub numele de histone formează structurile cromozomiale. ADN-ul este dublu catenar și formează un pachet strâns înfășurat cu ajutorul histonelor. În timpul interfazei, cromozomii se relaxează, oferind accesul enzimelor de replicare pentru a crea o nouă copie a fiecărui cromozom. Copiile gemene, sau cromatide, sunt unite de o structură proteică globulară numită centromer, formând familiara formă X a cromozomilor. Condensarea cromozomilor cu dublă cromatidă marchează sfârșitul interfazei și începutul mitozei.
Profază și metafază
Prima etapă a mitozei este profaza, în care membrana nucleară se dezintegrează. În timpul profazei, celula creează microtubuli atașați la doi organite numite centrosomi, care migrează către ambele părți ale celulei. Pe măsură ce profaza progresează în metafază, microtubulii se apropie de cromozomi. Un kinetochor format din proteine încolțesc din fiecare cromatidă, formând o structură de care se pot atașa microtubulii. Cromozomii se aliniază pe placa metafazică din centrul celulei. Oamenii au 23 de perechi de cromozomi, câte un membru din fiecare părinte.
Anafază și telofază
La sfârșitul metafazei, fiecare cromatidă este atașată la un microtubul ancorat de un centrosom. Următoarea etapă, anafaza, începe când centromerii se dizolvă, transformând cromatidele surori în cromozomi fiice. Celula umană are temporar 92 de cromozomi în această etapă, mai degrabă decât cea normală 46. Centrosomii trag microtubulii cu cromozomii în ambele părți ale celulei, astfel încât ambele părți să aibă un set complet de material genetic. În telofază, membranele nucleare reapar, cuprinzând fiecare set de cromozomi. Cromozomii încep apoi să se relaxeze din starea lor strâns înfășurată.
Citokinezie
Pe măsură ce mitoza se termină, celula începe să-și împartă centrul. Un inel contractil la locul vechii plăci metafazice ciupeste celula, creând o brazdă care se adâncește pe măsură ce celula sintetizează noul material al membranei exterioare. Nucleii sunt separați de noile membrane celulare. În cele din urmă, celula se împarte în două celule fiice, fiecare conținând completul complet al cromozomilor. Cele două celule intră apoi în interfază și ciclul celular se repetă.