Ökaryotik hücrelerde, hücre'nin döngüsü—bölünme döngüsü & mdash;hücre büyümesi, DNA replikasyonu/kromozom çoğaltılması, alt nesil hücrelerine kromozom dağılımı ve son olarak hücre bölünmesini içeren farklı, koordineli hücresel süreçlere ayrılır. Hücre döngüsü, düzenleyici sistemleri ve hücre çoğalmasını etkileyen hücre dışı sinyaller tarafından sıkı bir şekilde düzenlenir.
Hücre döngüsünün süreçleri yaklaşık 24 saat içinde (tipik insan hücrelerinde) ve iki ana ayırt edilebilir aşamada gerçekleşir. İlk aşama, interfazın S fazı sırasında DNA replikasyonudur. İkinci aşama, çoğaltılan kromozomların iki yeni çekirdeğe (mitoz) ve sitoplazmik bölünmeye (sitokinez) ayrılmasını içeren mitotik (M) fazdır. İki faz, hücrenin çoğaltma ve bölme için hazırlandığı aralıklarla (G1 ve G2 boşluklar) ayrılır.
Mitoz beş ayrı aşamaya ayrılabilir-profaz, prometafaz, metafaz, anafaz ve telofaz. Anafaz veya telofaz (hücreye bağlı olarak) sırasında başlayan sitokinez, M fazının bir parçasıdır, ancak mitozun bir parçası değildir.
Hücre mitoza girdiğinde, çoğaltılan kromozomları yoğunlaşmaya başlar ve kondensinler olarak bilinen proteinlerin yardımıyla iplik benzeri yapılar olarak görünür hale gelir. Mitotik iğcik aparatı, S fazı sırasında çoğaltılan centrosomlar arasında oluşmaya başlar ve hücrenin karşıt kutuplarına göç eder. İğcik, tubulin protein monomerlerinden oluşan mikrotübüller adı verilen filamentli yapılardan oluşur. İğcik mikrotübülleri yoğunlaştırılmış kromozomlara doğru uzanmaya başlar. Çekirdeğin ribozom üreten bir bileşeni olan nükleolus, çekirdeğin yaklaşmakta olan parçalanmasını gösterir.
Prometafaz sırasında, mil aparatından gelen mikrotübül filamentleri büyümeye devam eder ve kromozomlar yoğunlaşmayı bitirir. Nükleer zarf tamamen parçalanır ve kromozomları serbest bırakır. Bazı mikrotübüller, her bir kardeş kromatid çiftinin sentromerinde bulunan kinetokor adı verilen bir protein yapısına bağlanarak serbest bırakılan kromozomlara bağlanır. İğcik mikrotübülleri zıt kutuplardan bu kinetochores ve yoğun kardeş türden çiftleri yakalar. İğcik mikrotübülleri kromozomlar—kutup ve astral mikrotübüller&mdash bağlanmazlar, onları hücre duvarının kutuplarına iterler.
İğcik mikrotübülleri, hücrenin ekvatoru boyunca tamamen yoğunlaştırılmış kardeş kromatidlerin her bir çiftini metafaz plakasında hizalar. Hücre şimdi bölünmek için hazır olduğunu gösterir.
Kinetochore yapısına bağlı olan karşıt iğcik kutuplarından gelen mikrotübüller, sentromerdeki kardeş kromatidleri kısaltır ve ayırır. Kromatitleri bir arada tutan kohezyon proteinleri şimdi parçalanıyor. Kısalma kinetochore mikrotübüller çiftinin her kromatid—şimdi kromozomlar denilen— bir karşı kutba göç etmesidir.
Kromozomlar hücrenin karşıt kutuplarına ulaştığında, kromatin oluşturmak için ayrışır ve çözülürler. İğcik mikrotübül filamentleri, daha sonra kız hücrelerinde hücre iskeleti elemanları olarak kullanılan tubulin monomerlerine depolimerize olur. Nükleer zarflar her kromozom setinin etrafında yeniden toplanır.
Hayvan hücrelerinde sitokinez sırasında, aktin filamentleri, sonunda hücreyi ikiye sıkıştıran bir bölünme oluğu oluşturmak için plazma membranında bir kasılma halkası oluşturur. Bitki hücrelerinde, glikoz, enzimler ve yapısal proteinler taşıyan Golgi aparatından gelen veziküller, eski metafaz plakasının bulunduğu yerde yeni bir hücre plakası oluşturmak için birleşir. Büyüyen hücre plakası, her iki taraftaki plazma zarlarıyla birleşir ve sonunda hücreyi ikiye bölen yeni bir hücre duvarı oluşturur.
Mitoz şimdi tamamlandı ve ana hücre ile aynı olan iki alt nesil hücre üretiyor. Çoğu insan hücresinde, mitoz yaklaşık 24 saatlik hücre döngüsünün yaklaşık bir saatini oluşturur.
