Клітини еукаріотичних організмів, таких як людина, зберігають свою генетичну інформацію в хромосомах, що складаються з дезоксирибонуклеїнової кислоти або ДНК, що мешкають у клітинному ядрі. Клітини піддаються чергуванню періодів росту та поділу. Під час фази росту, або інтерфази, клітина реплікує свою ДНК. Наступною подією клітинного циклу є мітоз, або ядерний поділ, за яким слідує цитокінез, або поділ клітини. Такі клітини прокаріотів, як бактерії, дотримуються більш простого процесу поділу клітин.
Реплікація ДНК
ДНК та деякі білки, відомі як гістони, утворюють хромосомні структури. ДНК є дволанцюжковою і утворює щільно згорнуту упаковку за допомогою гістонів. Під час інтерфази хромосоми розслабляються, даючи ферментам реплікації доступ, щоб створити нову копію кожної хромосоми. До подвійних копій, або хроматид, приєднується глобулярна білкова структура, яка називається центромерою, утворюючи знайому Х-форму хромосом. Конденсація подвійних хроматид хромосом означає кінець інтерфази та початок мітозу.
Профаза і метафаза
Перша стадія мітозу - профаза, при якій ядерна мембрана розпадається. Під час профази клітина створює мікротрубочки, прикріплені до двох органел, званих центросомами, які мігрують по обидві сторони клітини. Коли профаза переростає в метафазу, мікротрубочки наближаються до хромосом. Кінетохора, що складається з білкових паростків від кожної хроматиди, утворюючи структуру, до якої можуть прикріплюватися мікротрубочки. Хромосоми вирівнюються на метафазній пластинці в центрі клітини. Люди мають 23 пари хромосом, по одному члену від кожного з батьків.
Анафаза та телофаза
В кінці метафази кожна хроматида прикріплюється до мікротрубочки, закріпленої центросомою. Наступний етап, анафаза, починається, коли центромери розчиняються, перетворюючи сестринські хроматиди в дочірні хромосоми. На цій стадії людська клітина тимчасово має 92 хромосоми, а не нормальну 46. Центросоми тягнуть мікротрубочки з хромосомами, що тягнуться, до обох боків клітини, так що обидві сторони мають повний набір генетичного матеріалу. У телофазі ядерні мембрани з’являються знову, охоплюючи кожен набір хромосом. Потім хромосоми починають розслаблятися від свого щільно звитого стану.
Цитокінез
Коли мітоз закінчується, клітина починає ділитися вниз по своєму центру. Скорочувальне кільце на місці старої метафазної пластини затискає клітину, створюючи борозна, яка поглиблюється, коли клітина синтезує новий матеріал зовнішньої мембрани. Ядра розділені новими клітинними мембранами. Зрештою клітина ділиться на дві дочірні клітини, кожна з яких містить повний комплект хромосом. Потім дві клітини вступають у фазу, і клітинний цикл повторюється.