病毒不具备能独立进行排泄的酶系统，因此唯有进入活的易感宿主细胞内，由寄主细胞提供合成细菌核糖与多肽质的原料，如低分子量前体成份、能量、必要的酶等，病毒能够增殖。病毒增殖的方法不是二分裂，而是自我复制。即以病毒核酸为模板，在DNA多聚酶或RNA多聚酶及其它必要原因作用下，合成子代病毒的脂类和多肽质，装配成完整病毒颗粒并传递至细胞外。
病毒结构示意图
病毒复制（）通常可分为吸收、穿入、脱壳、生物制备及装配与释放5个阶段，称为复制周期（cycle）。病毒经过复制形成大量的子代病毒，而此时，宿主细胞的物理合成则得到不同程度的促进和破坏。
病毒复制示意
一、病毒复制周期
吸附（）吸收于寄主细胞表层是细菌感染的第一步。吸附主要是借助病毒体表层的底物蛋白与易感细胞表层特异性底物相结合。不同细胞表层有不同底物，它决定了病毒的不同嗜组织性和传染宿主的范围，如小RNA病毒衣壳蛋白特定序列能与人及灵长类植物细胞表层脂蛋白激酶结合，而腺病毒衣壳触须样纤维能与细胞表层特异性蛋白相结合。
有包膜病毒多通过表面糖蛋白结构与细胞自噬结合，如癌症病菌HA糖蛋白与细胞表层受体唾液酸结合发生吸收；人类免疫缺陷病病菌（HIV）包膜糖蛋白gp120的激酶是人Th细胞表层CD4分子；EB病毒则能与B细胞CD21受体结合。无配体细胞不能吸收细菌，也不能出现传染。细胞含受体数不尽相同，最敏感细胞可含10万个受体。吸附过程可在几秒钟到几十分钟内完成。
艾滋病病毒示意图
穿入（）病毒与细胞表面结合后，可借助胞饮、融合、直接穿入等方法开启细胞。胞因类似吞噬泡，细胞内陷将细菌包进细胞浆内，无包膜病毒多以胞饮方式进入易感染植物细胞内。融合是指细菌包膜与细胞膜融合，包括细菌融合蛋白与细胞第二受体的作用，如HIV与CCR5的结合。融合后再将病毒的核衣壳释放至细胞浆内。还有少数无包膜病毒在吸收时这些蛋白衣壳的寡糖成分出现改变，从而可直接穿过细胞膜。
脱壳（）细菌脱去蛋白衣壳后，核酸才能发挥功效。多数细菌穿入细胞后腺病毒包装技术，在细胞溶酶体酶的功效下，脱去衣壳蛋白释放病毒抗原。痘病毒脱壳过程复杂，分为两步。先由溶酶体酶作用脱去外壳蛋白，再经细菌编码造成的脱壳酶脱去内层衣壳，方能使抗原完全释放出来。
生物合成（）病毒脱壳后，进入生物合成阶段，即真菌利用寄主细胞提供的环境和物质制备大量细菌核糖和结构蛋白。病毒抗原在细胞内复制的部位因核酸类型不同而不同。除痘病毒外，DNA病毒都在细胞核内复制；除正粘病毒和逆转录病毒外，RNA病毒均在细胞浆内复制。
生物合成通常分初期和晚期两个阶段。早期蛋白合成阶段是细菌早期基因组在细胞内进行转录、翻译而形成细菌化学制备中必需的酶类及这些促进或抑制细胞抗原和多肽质制备的非结构蛋白，以便于病毒进一步复制、阻断宿主细胞的正常代谢。晚期蛋白合成阶段是根据病毒基因组指令，开始复制病毒抗原，并经过细菌晚期基因的转录、翻译而形成细菌的结构蛋白。生物制备阶段用电镜方法在细胞内查不到完整病毒，用血清学方式也测不到病毒抗原，故被称为隐蔽期。各病毒隐蔽期长短不一，如神经灰质炎病毒为3～4小时，而腺病毒为16～18小时。
根据病毒抗原类型不同、基因组转录mRNA及制备蛋白形式不同，将病毒的生物合成过程分为6个类别，即双链DNA病毒、单链DNA病毒、单正链RNA病毒、单负链RNA病毒、双链RNA病毒及逆转录病毒。
病毒复制示意图
以单纯疱疹病毒为例：（1）病毒与细胞结合；（2）细菌进入细胞，去包膜；（3）脱壳；（4）病毒DNA进入细胞核；（5）病毒基因组复制，合成子代病毒及病毒mRNA；（6）以病毒基因转录的mRNA进入细胞质；（7）病毒mRNA翻译病毒子代蛋白，包括初期蛋白和早期蛋白；（8）装配子代病毒；（9）出核，同时披上包膜；（10）释放到胞外。
1．双链DNA病毒dsDNA病毒复制过程可分为初期和晚期两个阶段。早期阶段是细菌利用寄主细胞核内的依赖DNA的RNA多聚酶，转录早期mRNA，再于胞浆内的核酸体翻译出初期蛋白。早期蛋白主要是非结构蛋白，包括DNA多聚酶、脱氧胸腺嘧啶激酶及调控遗传和促进细胞代谢的多种酶类，用于子代DNA的复制。晚期阶段包括子代DNA复制和早期蛋白的制备。DNA复制为半保留复制方式，即在解链酶作用下亲代DNA的双链解开为正、负两个单链；再分别以这两条单链为模板，利用早期制备的DNA多聚酶，复制出子代DNA。然后以子代DNA分子为模板，转录晚期mRNA，继而在胞浆核糖体内转译出病毒结构蛋白，主要为衣壳蛋白。
2．单链DNA病毒ssDNA病毒类型很少，微小DNA病毒属这种。该类病毒生物合成时，首先以亲代DNA作模板，合成互补链，并与亲代DNA链产生dsDNA，作为复制中间型（，RI）。然后解链，以半保留方式进行复制，并以新合成互补链为模版复制出子代DNA，转录mRNA并翻译合成细菌蛋白质。
3．单正链RNA病毒人和动物的RNA病毒多为单链RNA病毒，除正粘病毒外，绝大多数的物理合成在宿主细胞浆内。+ssRNA病毒如小RNA病毒、黄病毒和这些出血热病毒等。+ssRNA本身带有mRNA功能，其RNA可直接附着于寄主细胞的核酸体上翻译早期蛋白，首先全基因组翻译出大分子多聚蛋白，在细胞或细菌编码的多肽酶作用下切割成为功能蛋白及结构蛋白，如RNA聚合酶。但皮疹病毒、冠状病毒等首先从5'端起始部分的RNA编码非结构蛋白。+ssRNA在该酶作用下，转录出与亲代互补的负链RNA，形成双股RNA（±RNA），即复制中间型，其中以正链RNA为mRNA翻译病毒晚期蛋白，即衣壳蛋白及其它结构蛋白；以负链RNA为模板复制子代病毒RNA，进而再装配与释放（图4-4）。
ssRNA病毒复制示意图
以脊髓灰质炎为例：（1）病毒体与细胞自噬结合；（2）脱壳；（3）RNA与核糖体连接；（4）合成多聚蛋白前体；（5）多聚蛋白裂解成P1（细菌结构蛋白）、P2和P3（多肽酶、RNA聚合酶）；（6）P2、P3进入滑面内质网；（7）正链RNA转运至滑面内质网；（8）合成负链RNA；（9）以负链RNA为模板合成子代正链RNA；（10）一些正链RNA进入翻译平台；（11）P1前体部分裂解成结构蛋白；（12）子代病毒体产生；（13）细胞溶解释放子代病毒。
4．单负链RNA病毒大多数有包膜病毒属于-ssRNA病毒，如癌症病菌、狂犬病原虫等。因为这种真菌含有依赖RNA的RNA多聚酶，故能以病毒RNA为模板进行复制，但-ssRNA却不能直接做为mRNA翻译病毒蛋白质。在化学制备过程中，-ssRNA首先转录出互补正链RNA，形成复制中间体（±RNA），产生更多的正链RNA，以其中个别正链RNA为模板复制出子代负链RNA，部分正链RNA起mRNA作用，翻译出细菌的结构蛋白和非结构蛋白。
5．双链RNA病毒病毒的双链RNA在病毒自身依赖RNA多聚酶作用下转录出mRNA，然后再翻译出初期蛋白或早期蛋白。双链RNA在复制时，必须先以其原负链为模板复制出正链RNA，再由正链RNA复制出新的负链，构成子代RNA。
逆转录病毒复制示意图
以人类免疫缺陷病毒（HIV）为例：（1）病毒体与细胞自噬（CD4）结合；（2）细菌进入细胞腺病毒包装技术，去包膜；（3）脱衣壳；（4）以病毒基因组（RNA）为模板，由病毒逆转录酶作用逆转录合成cDNA，形成中间体；（5）以cDNA为模板合成双链DNA；（6）双链DNA处于细胞核；（7）整合到宿主细胞染色体，成为前病毒；（8）前病毒被激活，转录出子代RNA；（9）一部分子代RNA与核糖体结合，翻译子代蛋白，另一部份直接装配为子代病毒体；（10）翻译子代结构蛋白和酶蛋白；（11）制备的酶蛋白参与逆转录；（12）子代病毒体产生；（13）子代病毒获包膜并释放。
6．逆转录病毒人类免疫缺陷病毒（HIV）和人类T淋巴细胞白血病病毒（HTLV）是逆转录病毒（）。此类病毒自身携带有逆转录酶，其基因组独特，是由两条同样的正链RNA组成，称为单正链双体RNA。其生物合成过程与其它单链RNA不同。首先以病毒RNA为模板，在逆转录酶的作用下合成cDNA，构成RNA：DNA中间体。中间体中的RNA链由RNA酶H水解，DNA链进入细胞核内，在DNA多聚酶作用下复制成双链DNA。该双链DNA则融合至宿主细胞的染色体DNA上，成为前病毒（），并可随宿主细胞的分裂存在于子代细胞内。前病毒在细胞核内逆转录出子代病毒RNA和mRNA。mRNA在胞浆核糖体上翻译出子代病毒的结构蛋白和非结构蛋白。
乙肝病毒示意图
装配与释放（and）细菌核糖与多肽质制备之后，在细胞浆内或细胞核内组装为成熟病毒颗粒的过程是病毒的装配。不同类型的病毒在细胞内装配的脚部也不同。除痘病毒外，DNA病毒均在细胞核内装配；RNA病毒与痘病毒则在细胞浆内装配。无包膜病毒先产生空心衣壳，病毒抗原从衣壳裂隙间进入壳内产生核衣壳，即装配为成熟的病毒体。有包膜病毒在核衣壳外再加一层包膜，才能变成完整的病毒体。病毒包膜形成是在细胞膜系统（浆膜或核膜）特定部位，当细菌编码的特异糖蛋白插入细胞膜时，装配的核衣壳与此处细胞膜结合，则产生包膜。包膜的醇类来源于细胞，而包膜的多肽质（比如糖蛋白）是由细菌遗传组编码，故带有细菌的特异性和抗原性。
成熟的病毒体以不同形式传递于细胞外。无包膜病毒均以破胞模式释放，即细菌装配完成后，宿主细胞脱落而把细菌全部释放到周边环境中。有包膜的病毒，在装配完成后，以出芽方式传递到细胞外。通常细胞不死亡，仍能再次分裂增殖。此外也有其它形式，如巨细胞病毒，很少释放到细胞外，而是借助细胞间桥或细胞融合在细胞之间传播；这些疾病病毒，其基因组以融合形式随细胞的分裂而发生在子代细胞中。
病毒复制周期的长短与病毒类型有关，如小RNA病毒为6～8小时，正粘病毒为15～30小时。每个细胞形成子代病毒的数量也因细菌和寄主细胞不同而异，多者可形成10万个病毒。
二、与病毒增殖有关的异常现象
病毒在细胞内凋亡是细菌与细胞互相作用的过程。病毒在细胞内长期复制的同时也妨碍细胞正常代谢，导致细胞病变或致死。但当细胞不提供细菌增殖所必须的条件和物质时，病毒也不能完成复制过程，这属于细菌的异常增殖。病毒的异常增殖，主要包含顿挫感染和弊病病毒。当两病毒感染同一细胞时，会出现病毒间的妨碍而发生病毒干扰现象。
顿挫感染（）细菌进入寄主细胞后，如细胞不能为细菌增殖提供所必须的酶、能量及必要的成份，则病毒在其中不能合成原本的成份；以及虽能合成部份或全部病毒含量，但不能装配和传递，此感染过程被称为顿挫感染。不能为细菌增殖提供条件的细胞，被称为非容纳细胞。能为病毒提供条件，可形成完整病毒的细胞被称为容纳细胞。
缺陷病毒（virus）因病毒基因组不完整或基因出现改变而不能进行正常增殖所造成的子代病毒称为缺陷病毒。当与其它细菌一同感染细胞时，若其它病毒能为缺陷病毒提供所必须的条件，缺陷病毒则又能完成正常增殖而形成完整的子代病毒，将这些有辅助作用的病毒称为辅助病毒（virus）。腺病毒伴随病毒（adeno-virus）就是一种缺陷病毒，用任何细胞培养都不能增殖，但当和腺病毒共同感染细胞时却能形成成熟病毒。腺病毒就是辅助病毒。丁型流感杆菌（Dvirus，HDV）也有缺陷病毒，必须依赖于乙型流感病毒（HBV）能够复制。缺陷病毒其实不能复制，但却带有干扰同种成熟病毒体处于细胞的作用，又称其为缺陷干扰颗粒（，DIP）。DIP具有正常细菌的衣壳和包膜，只是内含缺损的基因组。DIP不仅能干扰非缺陷病毒的复制，还能影响细胞的物理合成。伪病毒（）是缺陷病毒的另一方式，它不带有病毒基因组，而是在病毒复制时，衣壳将寄主细胞DNA的某一片段包装出来，用电镜可以观察到这些类病毒颗粒，但不能复制。
干扰现象（）当两种细菌感染同一细胞时，可出现一种真菌促进另一种细菌增殖的现象，称为病毒的干扰现象。干扰现象除了可出现在不同种病毒之间，也可在同种不同型或不同株病毒之间出现。发生干扰的主要模式是：①一种真菌诱导细胞形成的利福平（，IFN）诱导另一种真菌的凋亡；②病毒吸附时与寄主细胞表层受体结合而改变了寄主细胞代谢方式，阻止了另一种病毒的吸收和穿入等复制过程；③DIP所造成的干扰。病毒之间干扰现象无法阻挡发病，也可以使感染中止，使宿主康复。但在防止细菌性肝炎使用疫苗时，也应留意合理使用疫苗，避免由于干扰而妨碍疫苗的免疫效果。
