Cellerna i eukaryota organismer, såsom människor, upprätthåller sin genetiska information i kromosomer som består av deoxiribonukleinsyra eller DNA, som finns i en cellkärna. Celler genomgår växlande perioder av tillväxt och delning. Under tillväxtfasen, eller mellanfasen, replikerar cellen sitt DNA. Nästa händelse i cellcykeln är mitos, eller kärndelning, följt av cytokinese eller celldelning. Prokaryota celler, såsom bakterier, följer en enklare process för cellklyvning.
DNA-replikation
DNA och vissa proteiner som kallas histoner bildar de kromosomala strukturerna. DNA: t är dubbelsträngat och bildar ett tätt lindat paket med hjälp av histonerna. Under interfasen slappnar kromosomerna av, vilket ger replikationsenzymer tillgång till att skapa en ny kopia av varje kromosom. Tvillingkopiorna, eller kromatiderna, förenas av en globulär proteinstruktur som kallas centromeren och bildar den välbekanta X-formen av kromosomer. Kondensationen av dubbelkromatidkromosomerna markerar slutet på interfasen och starten på mitos.
Profas och metafas
Det första steget av mitos är profas, där kärnmembranet sönderfaller. Under profas skapar cellen mikrotubuli fästa vid två organeller som kallas centrosomer, som migrerar till vardera sidan av cellen. När profas utvecklas till metafas närmar sig mikrotubuli kromosomerna. En kinetokore bestående av proteingroddar från varje kromatid, som bildar en struktur till vilken mikrotubuli kan fästa. Kromosomerna ligger i linje med metafasplattan i mitten av cellen. Människor har 23 par kromosomer, en parmedlem från varje förälder.
Anafas och telofas
I slutet av metafasen är varje kromatid bunden till en mikrotubuli förankrad av en centrosom. Nästa steg, anafas, börjar när centromererna löses upp och omvandlar systerkromatiderna till dotterkromosomer. Den mänskliga cellen har tillfälligt 92 kromosomer i detta skede snarare än den normala 46. Centrosomerna drar mikrotubuli med kromosomerna i släp till vardera sidan av cellen, så att båda sidor har en komplett uppsättning genetiskt material. I telofas visas kärnmembran igen och omslutar varje uppsättning kromosomer. Kromosomerna börjar sedan slappna av från sitt tätt lindade tillstånd.
Cytokines
När mitosen slutar börjar cellen att dela upp sitt centrum. En sammandragningsring på platsen för den gamla metafasplattan klämmer i cellen och skapar en får som fördjupas när cellen syntetiserar nytt yttre membranmaterial. Kärnorna separeras av de nya cellmembranen. Så småningom delar sig cellen i två dotterceller, som vardera innehåller hela kromosomkomplementet. De två cellerna går sedan in i fas och cellcykeln upprepas.