Життєвий цикл клітини, або клітинний цикл – це проміжок часу, протягом якого клітина існує як одиниця, тобто період життя клітини. Він триває від моменту появи клітини в результаті поділу її материнської і до кінця поділу її самої, коли вона «розпадається» на дві дочірні.

Бувають випадки, коли клітина не ділиться. Тоді її життєвий цикл — це період від появи клітини до загибелі. Зазвичай не діляться клітини ряду тканин багатоклітинних організмів. Наприклад, нервові клітини і еритроцити.

Прийнято в життєвому циклі клітин еукаріотів виділяти ряд певних періодів або фаз. Вони характерні для всіх клітин, що діляться. Фази позначають G1, S, G2, M. З фази G1 клітина може йти у фазу G0, залишаючись в якій, вона не ділиться і в багатьох випадках диференціюється. При цьому деякі клітини можуть повертатися з G0 у G1 і пройти по всіх етапах клітинного циклу.

Букви в абревіатурах фаз – це перші букви англійських слів: gap (проміжок), synthesis (синтез), mitosis (мітоз).

Червоним флуоресцентним індикатором клітини підсвічуються у фазу G1. Інші фази клітинного циклу – зеленим.

Період G1 – пресинтетический – починається відразу, як тільки клітина з’явилася. У цей момент вона менше за розміром, ніж материнська, у ній мало речовин, недостатньо кількість органоїдів. Тому в G1 відбувається ріст клітин, синтез РНК, білків, побудова органел. Зазвичай G1 – найтриваліша фаза життєвого циклу клітини.

S – синтетичний період. Самий головний його відмітна ознака – подвоєння ДНК шляхом реплікації. Кожна хромосома стає складається з двох хроматид. У цей період хромосоми раніше деспирализованы. У хромосомах, крім ДНК, багато білків-гістонів. Тому в S-фазу гистоны синтезуються у великій кількості.

У постсинтетический період – G2 – клітина готується до поділу, зазвичай шляхом мітозу. Клітка продовжує зростати, активно йде синтез АТФ, можуть подвоюватися центриоли.

Далі клітина вступає в фазу клітинного поділу – M. Тут відбувається поділ клітинного ядра – кариокинез, після чого поділ цитоплазми – цитокинез. Завершення цитокинеза знаменує завершення життєвого циклу даної клітини і початок клітинних циклів двох нових.

Фаза G0 іноді називають періодом «відпочинку» клітини. Клітка «виходить» із звичайного циклу. У цей період клітина може приступити до диференціації і вже ніколи не повернутися до звичайного циклу. Також у фазу G0 можуть входити старіючі клітини.

Перехід у кожну наступну фазу циклу контролюється спеціальними клітинними механізмами, так званими чекпоінтами – контрольними точками. Щоб настала наступна фаза, у клітці повинно бути все готово для цього, в ДНК не міститися грубих помилок і ін.

Фази G0, G1, S, G2 разом формують интерфазу – I.