Metafāze ir viens no mitozes un meiozes posmiem, kas ir divu veidu šūnu dalīšanās. Mitozes laikā tiek ražotas šūnas, kas ir ģenētiski identiskas vecākiem vai kloniem. To izmanto aseksuālai reprodukcijai, daudzšūnu organismu augšanai un bojātu audu atjaunošanai un aizvietošanai. Mejoze ir šūnu dalīšanās, ko izmanto, lai ražotu šūnas seksuālai reprodukcijai. Mitoze notiek visās šūnās, savukārt mejoze notiek tikai organisma dzimumorgānos, piemēram, zīdītāju sēkliniekos un olnīcās vai ziedošu augu olnīcās un putekšņos.
Gan mitoze, gan mejoze ir nepārtraukti procesi, taču katrs no tiem ir aprakstīts kā posmu sērija. Mitozes laikā ir četri posmi – profāze, metafāze, anafāze un telofāze, kas notiek šādā secībā. Mejozei ir divas nodaļas, mejoze I un mejoze II, un katra sastāv no tiem pašiem četriem posmiem kā mitoze. Abiem procesiem ir vēl viens posms, ko sauc par starpfāzi. Starpfāze notiek pirms dalīšanās posmiem, un tieši tad, kad šūnas aug un gatavojas dalīties, replikējot savu DNS.
Visām šūnām ir šūnu cikls, kas sākas, kad tās ir ražotas šūnu dalīšanās ceļā, un beidzas, kad tās dalās, veidojot identiskas šūnas. Mitoze ir šūnu dalīšanās periods, un pārējais šūnu cikls ir starpfāze. Starpfāzi parasti sauc par miera fāzi, bet tas ir laiks, kad notiek liela šūnu aktivitāte. Šajā fāzē šūna aug un ražo organellus un olbaltumvielas. DNS kodolā tiek replicēta, gatavojoties mitozei, un tā turpina augt un ražot dublētus organellus.
Profāzes laikā hromosomas kodolā kļūst īsākas un biezākas, kondensējas un kļūst redzamas. Šķiet, ka katrā hromosomā ir divi hromatīdi, kurus savieno centromērs. Centrioles veidojas un pārvietojas uz pretējiem šūnu galiem, kur attīstās mikrotubulas, veidojot zvaigznes formas struktūru, ko sauc par asteru. Dažas mikrotubulas jeb vārpstas šķiedras šķērso šūnu no gala līdz galam, veidojot vārpstu. Visbeidzot, kodols un kodola membrāna sadalās, tāpēc hromosomas brīvi peld citoplazmā.
Nākamais sadalīšanas posms pēc profāzes ir metafāze. Šajā posmā hromosomas sarindojas gar šūnas vidu. Katra no hromosomām ir pievienota vārpstas šķiedrai to centromērā. Pēc tam hromatīdi tiek nedaudz atdalīti, pateicoties mikrotubulu kontrakcijai. No metafāzes seko anafāze un tad telofāze.
Anafāzes laikā vārpstas šķiedras tiek pilnībā sarautas, tāpēc katras hromosomas atsevišķās hromatīdas tiek izvilktas uz abām šūnas pusēm. Kad hromatīdi sasniedz šūnas polus, ap tiem veidojas jauna kodola membrāna, kas norāda uz telofāzes sākumu. Vārpstas šķiedras sadalās, hromosomas atritinās un pagarinās, kodols pārveidojas un, visbeidzot, šūna sadalās divās daļās, beidzot mitotisko dalīšanos.
Mejoze ir līdzīga mitozei, taču notiek divas dalīšanās. Tas ietver hromosomu sadalīšanu, kam seko divas kodola un šūnas dalīšanas. Mejoze I atšķiras no mitozes profāzes laikā, bet mejoze II ir tipisks mitotisks dalījums, kā aprakstīts iepriekš. Mejozes gala rezultāts ir četras jaunas šūnas, kurām ir puse no mātes šūnas ģenētiskās informācijas.
Galvenā atšķirība I mejozē rodas I fāzes laikā, kad hromosomu pāri apvienojas, veidojot bivalentu, nevis katra hromosoma, kas veido hromatīdu. I metafāzes laikā bivalenti nejauši sarindojas gar atdalāmās šūnas vidu. Šī nejaušā orientācija palielina ģenētisko daudzveidību. Katrai pāra hromosomai ir gēni, kas nosaka vienādas īpašības, taču tie ne vienmēr ir viens un tas pats gēns. Nejaušs hromosomu sadalījums un tam sekojošais neatkarīgais sortiments rada jaunas ģenētiskas kombinācijas šūnās.
I anafāzes laikā hromosomas tiek izvilktas uz pretējiem šūnas galiem, un I telofāzē ap tām veidojas kodola membrāna. Iegūtajās divās šūnās tagad ir uz pusi mazāks ģenētiskais materiāls nekā mātes šūnai. Mejoze II notiek pēc tāda paša procesa kā mitoze, kur hromosomas veido hromatīdu pāri, ko savieno centromērs. Tie sarindojas gar šūnas centru, un to centromēri tos velk uz šūnas pretējiem galiem. Kad tie sasniedz polus, šūnu dalīšanās tiek pabeigta, kā rezultātā veidojas četras jaunas šūnas, katrai no tām ir puse no sākotnējās šūnas ģenētiskā materiāla.