ดิ วัฏจักรเซลล์ มีสามระยะที่ต้องเกิดขึ้นก่อน ไมโทซิส, หรือการแบ่งเซลล์เกิดขึ้น ทั้งสามเฟสนี้เรียกรวมกันว่าเฟส ได้แก่ G1, S และ G2 G ย่อมาจาก gap และ S หมายถึงการสังเคราะห์ ระยะ G1 และ G2 เป็นช่วงเวลาแห่งการเติบโตและการเตรียมพร้อมสำหรับการเปลี่ยนแปลงครั้งสำคัญ ระยะการสังเคราะห์คือเมื่อเซลล์ทำซ้ำ DNA ในจีโนมทั้งหมด เฟสสามเฟสยังอนุญาตให้มีจุดตรวจเพื่อให้แน่ใจว่าสิ่งต่าง ๆ ทำงานอย่างถูกต้อง
G1 เฟส
ดิ G1 เฟส เกิดขึ้นทันทีหลังจากที่เซลล์แตกตัว ในช่วง G1 การสังเคราะห์โปรตีนจำนวนมากเกิดขึ้นเพื่อเพิ่มปริมาณไซโตซอลในเซลล์ Cytosol เป็นของเหลวภายในเซลล์ แต่อยู่นอกออร์แกเนลล์ที่มีโปรตีนของเซลล์ โปรตีนเป็นเครื่องจักรระดับโมเลกุลที่ค้ำจุนกิจกรรมในแต่ละวันของเซลล์ การเพิ่มขนาดเซลล์ไม่ได้เกิดขึ้นเพียงเพราะมีการสร้างโปรตีนมากขึ้นเท่านั้น แต่ยังเป็นเพราะเซลล์รับน้ำมากขึ้นด้วย ความเข้มข้นของโปรตีนในเซลล์ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอยู่ที่ประมาณ 100 มิลลิกรัมต่อมิลลิลิตร
ขั้นตอนการสังเคราะห์
ในช่วง ขั้นตอนการสังเคราะห์, เซลล์คัดลอก copies ดีเอ็นเอ. การจำลองแบบดีเอ็นเอเป็นความพยายามอย่างมากที่ต้องใช้โปรตีนจำนวนมาก เนื่องจาก DNA ไม่ได้มีอยู่โดยตัวมันเองในเซลล์แต่ถูกบรรจุด้วยโปรตีน จึงต้องสร้างโปรตีนบรรจุภัณฑ์เพิ่มเติมในช่วง S ฮิสโตนเป็นโปรตีนที่ห่อหุ้ม DNA การผลิตโปรตีนฮิสโตนใหม่เริ่มต้นในเวลาเดียวกับการสังเคราะห์ดีเอ็นเอ การสกัดกั้นการสังเคราะห์ดีเอ็นเอด้วยยาเคมียังขัดขวางการสังเคราะห์ฮิสโตนด้วย ดังนั้นกระบวนการทั้งสองจึงเชื่อมโยงกันในช่วง S
G2 เฟส
ในช่วง G2 เฟส, เซลล์เตรียมเข้าสู่ไมโทซิส DNA ได้รับการทำซ้ำแล้วในช่วง S ดังนั้นระยะ G2 คือเมื่อออร์แกเนลล์ของเซลล์จำเป็นต้องทำซ้ำ ไม่เพียงแต่ DNA ที่ซ้ำกันจะถูกแบ่งเท่าๆ กันระหว่างการแบ่งเซลล์ แต่ออร์แกเนลล์ก็เช่นกัน ออร์แกเนลล์บางชนิด เช่น ไมโตคอนเดรีย และ คลอโรพลาสต์เป็นหน่วยที่ไม่ต่อเนื่องซึ่งไม่แตกออกจากออร์แกเนลล์ที่ใหญ่กว่า ออร์แกเนลล์ที่ไม่ต่อเนื่องมีจำนวนเพิ่มขึ้นโดยทำการแบ่งส่วนของตัวเองในช่วง G2
จุดตรวจ
ข้อดีของการมีสามเฟสในเฟสระหว่างกันคือช่วยให้มีเวลาในการเตรียมไมโทซิสอย่างเป็นระเบียบ นอกจากนี้ยังช่วยให้มีเวลาตรวจสอบว่าสิ่งต่าง ๆ กำลังเกิดขึ้นตามที่ควร มีจุดตรวจสามจุดในระหว่างเฟส ซึ่งในระหว่างนั้นเซลล์จะตรวจสอบให้แน่ใจว่าทุกอย่างเป็นไปตามแผนที่วางไว้ และหากจำเป็น ให้แก้ไขข้อผิดพลาด จุดตรวจ G1-S ที่ส่วนท้ายของระยะ G1 ทำให้แน่ใจว่า DNA นั้นไม่เสียหายและเซลล์มีพลังงานเพียงพอที่จะเข้าสู่ระยะ S จุดตรวจ S phase ทำให้แน่ใจว่า DNA ถูกจำลองอย่างถูกต้องโดยไม่มีการแตกหักใดๆ จุดตรวจ G2-M ที่ส่วนท้ายของระยะ G2 เป็นอีกหนึ่งมาตรการป้องกันในกรณีที่มีบางสิ่งเกิดขึ้นกับ DNA หรือเซลล์ก่อนที่จะผ่านการแบ่งงานครั้งใหญ่