Der Zellzyklus verläuft über etwa 24 Stunden (in einer typischen menschlichen Zelle) und in zwei verschiedenen Phasen: Interphase, die drei Phasen des Zellzyklus (G1, S und G2) umfasst, und Mitose (M). Während der Interphase, die etwa 95 Prozent der Dauer des eukaryotischen Zellzyklus in Anspruch nimmt, wachsen die Zellen und replizieren ihre DNA, um sich auf die Mitose vorzubereiten.

Phasen der Interphase

Nach jeder Periode der Mitose und Zytokinese treten eukaryotische Zellen in die Interphase ein, in der sie wachsen und ihre DNA replizieren, um sich auf die nächste mitotische Teilung vorzubereiten.

Während der G1-Phase (Lücke 1) wachsen die Zellen kontinuierlich und bereiten sich auf die DNA-Replikation vor. Während dieser Phase sind die Zellen metabolisch aktiv und kopieren essentielle Organellen und biochemische Moleküle, wie z. B. Proteine.

In der anschließenden S-Phase (Synthese) der Interphase duplizieren die Zellen ihre Kern-DNA, die in halbkondensiertem Chromatin verpackt bleibt. Während der S-Phase duplizieren die Zellen auch das Zentrosom, eine Mikrotubuli-organisierende Struktur, die den mitotischen Spindelapparat bildet. Die mitotische Spindel trennt die Chromosomen während der Mitose.

In der G2-Phase (Lücke 2), die auf die DNA-Synthese folgt, wachsen die Zellen weiter und synthetisieren Proteine und Organellen, um sich auf die Mitose vorzubereiten.

In menschlichen Zellen dauert die G1-Phase etwa 11 Stunden, die S-Phase etwa 8 Stunden und die G2-Phase etwa 4 Stunden. Während G1 sind die Zellen diploid (2n, ein Paar jedes Chromosoms). Nach der Replikation in der S-Phase erhöhen die Zellen ihren DNA-Gehalt auf 4n. Die Zellen bleiben bis zur Zytokinese 4n, dann wird ihr DNA-Gehalt auf 2n reduziert.