Neue Zellen entstehen aus bestehenden Zellen durch einen Prozess, der als Zellzyklus bezeichnet wird. Eine Zelle kann eine Kopie von sich selbst machen und zwei neue Tochterzellen bilden.
Es gibt zwei wichtige Aufgaben, die in jedem Zellzyklus erledigt werden müssen. Erstens müssen die Zellen eine exakte Kopie ihrer DNA erstellen. Die DNA ist so etwas wie die Gebrauchsanweisung für eine Zelle. Sie kodiert Gene für Merkmale und bestimmt Dinge wie Augenfarbe und Blutgruppe.
Die DNA ist in Chromosomen organisiert. Die meisten Bakterien haben ein zirkuläres Chromosom, während tierische Zellen – einschließlich der menschlichen Zellen – mehrere lineare Chromosomen haben. Diese Chromosomen werden während der Synthesephase oder S-Phase des Zellzyklus repliziert.
Die zweite wichtige Aufgabe jedes Zellzyklus besteht darin, die replizierten Chromosomen zu organisieren und auf die gegenüberliegenden Seiten der Zelle zu verteilen. Dies geschieht während der Mitose, der M-Phase des Zellzyklus.
Während der Mitose bauen die Zellen eine molekulare Maschine auf, die als mitotische Spindel bezeichnet wird. Die mitotische Spindel besteht aus Fäden, den Mikrotubuli, die wachsen und schrumpfen. Die Mikrotubuli verbinden sich mit den Chromosomen und ordnen sie so an, dass sie sich alle in der Mitte der Zelle aufreihen.
Nachdem sich die Chromosomen in der Mitte der Zelle aufgereiht haben, trennen sie sich zu den gegenüberliegenden Seiten, immer noch verbunden mit den Mikrotubuli.
Die Zelle wächst dann weiter und trennt diese Chromosomenmassen weiter voneinander. Die Mitte der Zelle wird dann in einem Prozess, der als Zytokinese bekannt ist, abgeknickt, wodurch die Zelle in zwei Zellen geteilt wird. Eine neue Zelle ist entstanden, und damit ist der Zellzyklus abgeschlossen.