准备期
在细胞间期的G2期，核膜表面积增加，核孔复合体数量增加一倍。在真核生物中，如酵母，在细胞分裂过程中，核膜保持完整。纺锤体纤维要么在膜内形成，要么穿透膜但不将其撕裂。在其他真核生物(动物和植物)中，核膜必须在有丝分裂的前期阶段分解，使有丝分裂纺锤体纤维能够进入其中的染色体。裂解和重建的具体机制还不完全了解清楚。
裂解
在哺乳动物中，核膜可以在几分钟内分解，而这在有丝分裂的早期阶段遵循一系列步骤。首先，M-Cdk的磷酸化核蛋白多肽和核膜被选择性地从核孔复合物中运出。之后，其余的核孔复合物同时断裂。不过现有生化证据表明核孔复合物分解成稳定的碎片，而不是分解成小的多肽碎片。M-Cdk还磷酸化了核层中的中间丝（支撑包膜的骨架），导致内层的分解。电子显微镜和荧光显微镜有力地证明了核膜被内质网-核蛋白所吸收，而在有丝分裂过程中，内质网中通常没有发现内质网-核蛋白。
另外，除了在有丝分裂的前期阶段核膜破裂之外，在细胞周期的间期阶段，发生细胞迁移的哺乳动物细胞中，核膜也出现破裂。这种短暂的破裂可能由核变形引起。细胞质蛋白复合物组成的“运输所需的内体分选复合物”（ESCRT）能快速修复破裂。在核膜破裂过程中，可能发生DNA双链断裂。因此，在受限环境中迁移的细胞的存活似乎依赖于有效的核包膜和DNA修复机制。
在核纤层蛋白病变的细胞和癌细胞中也观察到异常的核膜破裂，这常常导致细胞蛋白质的错位、微核的形成和基因组的不稳定性。
重建
在细胞周期中解聚的核膜的重建具体机制尚不清楚，但主要有以下两种假说。
原核膜解聚成为的囊泡重新聚合生成新的核膜。
新的内质网吸收原本核膜解聚生成的囊泡，而后包被原本的核区，形成封闭膜，进而生成核膜。
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