Hucre, buyukluk bakımından belirli bir sınıra ulaştığı zaman, kuramsal olarak ikiye bolunmesi gereklidir. Cunku hucre genel olarak bir kure şeklinde duşunulurse, buyumede hacim/yuzey orantısı r3/r2dir. Yani hacim yarıcapın kupuyle artarken, yuzeydeki buyume yarı capın karesine bağımlı kalır ve bir zaman sonra hucrenin yuzeyi gerek besin alışverişini gerek artık maddelerin atılımını ve gerekse gaz alışverişini butun hucreye sağlayamayacak duruma gelir ve hucre, yuzeyini artırmak amacıyla bolunmeye başlar. Ayrıca buyuyen hucrede sitoplazma/cekirdek oranı arttığından ve cekirdeğin etki alanı sınırlı olduğundan bu durum hucreyi olume surukleyebilir, dolayısıyla hucreyi bolunmeye zorlar (Bu fikri 1908 yılında ilk defa HERTVVIG ortaya atmıştır). Hucrenin icine yapay olarak iki cekirdek yerleştirildiğinde ya da cekirdek icindeki kromozom sayısı iki katnıa cıkarıldığında, hucrenin hacmi normal buyukluğunun iki misli olabilir. Bu, cekirdeğin sınırlı bir etkiye sahip olduğunu kanıtlar. Uygun x-ışınına tutulan hucrelerde kalıtsal materyal coğalması olur; fakat bolunme meydana gelmez ve sonucta hucre buyumesiyle birlikte hızlı hucre coğalması da gorulur (kanserleşmede olduğu gibi). Bolunme, buyumeyi, rejenerasyonu ve dokuların yenilenmesini sağlar. Bolunecek buyukluğe ulaşan amipin (normal olarak 2 gunde bir bolunur) protoplazmasından bir miktar kesersek (100 gun sureyle) bolunme durur ve hayvan tekrar buyumeye başlar. Bu uygulama sonsuz olarak surdurulurse, hayvan, bolunmeden hayatta kalabilir. Bolunmeye başlayan bağ doku hucrelerinin capı yaklaşık % 12 kadar artar. Buna karşın buyukluğu sınırlandırılmış hucrelerde buyume durur.


Birhucreli canlılarda mitoz aynı zamanda uremeyi sağlar. Her canlıda ve aynı bireyin farklı dokularındaki hucrelerin mitozla bolunme hızı tamamen farklıdır. Orneğin bağırsak mukozasındaki, epidermisdeki, kan hucrelerini ureten dokulardaki hucrelerin surekli bolunmesine karşılık, diğer dokuların hucreleri belirli zamanlarda, sinir ve retina hucreleri ise 20-25 yaşın ustunde (insanda coğunluk ana karnında4. aydan sonra) hic bolunmez.


Son zamanlardaki calışmalarda cAMP'nin ve cGMP'nin, kulturu yapılan bazı hucrelerin bolunmesinde antagonistik olarak etki ettiği gozlenmiştir. Oyleki cGMP, hucre buyumesini ve belki de bolunmesini uvarır: cAMP ise durdurur. Mitoz bolunmenin amacı ana hucredeki kalıtım materyalinin eşit şekilde yavru hucrelere verilmesidir. Birhucrelilerdeki amitoz bolunmede, hem iğ iplikleri işe karışmaz hem de kalıtım materyali yavrulara buyuk bir olasılıkla eşit verilmez. Mitoz bolunme surekli bir olay olmasına karşın, izlemede kolaylık olsun diye onu evrelere bolerek inceleyeceğiz. Dinlenme sırasında, kromozomlar boyanmaz. DNA miktarı 2n'dir (G^ - E v r e s i). Daha sonra DNA kendini eşler. DNA miktarı 4n'dir. ince kromatit iplikleri şeklinde boyanırlar (S - E v r e s i). Ucuncu evre koyu boyanan kromozomlara sahip, 4n'li evre (Gn - E v r e s il'dir. Son evre ise mitoz bolunmenin gercekleştiği ve kromozom sayısının 2n'e indiği evre (M - E v r e s il'dir. Hucredeki tum yapıların ikileşerek, daha sonra iki yavru hucreye verilmesini sağlayan bu donguye "Hucre S i k l u s u" (= Hucre Dongusu) denir . Bir hucre dongusunde buyume ve bolunme diye birbirini izleyen iki farklı evre vardır.


Bitki ve hayvanlarda hucre dongusunun tamamlanması yaklaşık 20 saat kadar surer. Bu surenin yaklaşık bir saati mitoz bolunmeye ayrılmıştır. Geri kalan sure interfazdaki buyume icin kullanılır. En uygun beslenme ve sıcaklık koşullarında dahi, herhangi bir hucre ceşidinin bolunme suresi sabittir. Uygun olmayan koşullarda bu sure uzayabilir. Fakat hem hucrenin optimumdan daha hızlı buyumesini hem de optimumdan daha hızlı dongusunu sağlamak olanaksızdır. Bundan şu sonuca varabiliriz:


Her hucrenin dongu suresi kusursuz bir zamanlamayla gelişecek şekilde programlanmıştır. Bu program iki aşamada yurutulur, llkinde kromozomlardaki kalıtsal materyal iki katma cıkarılır, ikincisinde ise hucrenin diğer organelleri coğaltılır.


Dollenmiş yumurtalarda bolunme, alışılmışın tersine bir saatte ya da daha az bir sure icinde tamamlanır. Cunku yumurta hucresine, yumurtanın olgunlaşması sırasında her ceşit molekulden bol miktarda verilmiştir. Boylece yumurta hucresi hızla bolunerek gittikce daha kucuk hucreleri yapar. Bunlardaki hucre dongusunde buyume evresi yoktur, yalnız bolunme icin hazırlık yapılır. Bu nedenle yaklaşık bir saatte bir bolunebilir.