La division cellulaire comprend deux processus, la mitose et la cytocinèse. La mitose, c'est-à-dire la division du noyau, comprend cinq phases. La prophase, la prometaphase, la métaphase, l'anaphase et la télophase.
La cytocinèse a lieu à la fin de la mitose. C'est à ce moment que le cytoplasme se divise et forme deux cellules filles. Voyons chacune des phases plus en détail.
À la fin de l'interphase, le cytoplasme compte deux centrosomes qui peuvent contenir chacun une paire de centrioles. Durant la phase S de l'interphase, les molécules d'ADN se sont répliquées. Elles sont toutefois encore dispersées dans le noyau sous forme de chromatine. Un ou plusieurs nucléoles sont également présents. Durant la prophase, les nucléoles disparaissent.
La chromatine s'enroule sur elle-même et prend la forme de chromosomes. Chaque chromosome est formé de deux chromatides sœurs unies par leur centromère. Les centrosomes se déplacent vers les pôles. Durant ce temps, des microtubules s'étendent à partir de chaque centrosome pour former le fuseau mitotique. Notez que l'enveloppe nucléaire est toujours présente.
À la prometaphase, l'enveloppe nucléaire se dissout. Certains microtubules du fusomite otique s'attachent aux kinétocores des chromosomes. Les kinétocores sont formés de protéines et d'une partie spéciale de la molécule d'ADN au niveau du centromère. Les extrémités libres des microtubules, c'est-à-dire celles qui ne sont pas attachées aux chromosomes, se superposent.
À la métaphase, le fuseau mitotique est entièrement formé. Les microtubules attachés aux chromosomes déplacent ces derniers vers la plaque équatoriale. La plaque équatoriale n'est pas une structure, mais plutôt un lieu qui se situe entre les deux pôles.
L'anaphase débute lorsque les centromères des chromatides sœurs se séparent. Une fois séparés, chaque chromatide sœur est considéré comme un chromosome à part entière. Des protéines motrices du kinétocore déplacent alors les chromosomes le long des fibres du fusou mitotique vers les pôles opposés et les microtubules raccourcissent.
Au même moment, les microtubules qui ne sont pas attachés à des chromosomes s'allongent, éloignant ainsi les centrosomes l'un de l'autre et allongeant la cellule. Durant la télophase, une nouvelle enveloppe nucléaire se forme autour de chaque jeu de chromosomes. Les chromosomes reprennent leur forme de chromatine et les nucléoles réapparaissent.
En même temps, la cytocinèse commence avec la formation du sillon annulaire à l'endroit où se trouvait la plaque équatoriale. Un anneau de microfilaments d'actine se contracte, tire sur la membrane cellulaire et l'entraîne vers le centre, un peu comme les cordons d'une bourse. Le cytoplasme est alors séparé en deux, ce qui donne naissance aux deux cellules filles.