Peptidoglikan adalah jenis polimer yang ditemukan di dinding sel bakteri. Polimer ini bertanggung jawab atas fenomena yang dikenal sebagai pewarnaan gram, di mana jenis bakteri tertentu memperoleh warna ungu yang kaya ketika terkena pewarna kristal violet, dan melayani sejumlah fungsi biologis penting bagi organisme yang dikandungnya. Selain sangat menarik secara visual, proses pewarnaan gram dapat memberikan informasi penting tentang struktur bakteri yang diperiksa, dan dapat digunakan sebagai alat identifikasi kunci.
Polimer ini, juga dikenal sebagai murein, terbuat dari rantai silang gula dan asam amino. Ini membentuk matriks kaku yang berkontribusi pada integritas bakteri. Sementara dinding sel peptidoglikan tidak akan menentukan bentuk suatu organisme, mereka akan membantu mempertahankan bentuknya, memastikan bahwa itu tidak terganggu. Selain itu, mereka memberikan perlindungan dari kekuatan eksternal yang dapat mengancam bakteri, seperti obat antibiotik.
Pada bakteri gram positif, dinding sel terbuat dari lapisan peptidoglikan yang sangat tebal yang akan menahan warna pewarna gram dengan jelas. Bakteri gram negatif memiliki lapisan peptidoglikan yang lebih tipis, terbungkus dalam lapisan lipid, dan mereka akan menjadi merah muda bila terkena kristal violet. Dengan melihat warna bakteri, seorang ilmuwan dapat mempelajari struktur dinding selnya, yang dapat memberikan petunjuk tentang identitas atau senyawa yang dapat digunakan untuk menghilangkan bakteri tersebut.
Selain memberikan informasi dasar tentang struktur dinding sel, pewarnaan gram juga dapat digunakan untuk memvisualisasikan struktur bakteri di bawah mikroskop. Organisme kaya peptidoglikan akan disorot dengan pewarna, menciptakan gambar kontras tinggi yang sangat detail, tajam, yang dapat digunakan untuk mengumpulkan informasi tentang seperti apa organisme di dalamnya. Informasi ini dapat digunakan untuk mempelajari lebih lanjut tentang cara kerja bakteri, dan untuk mengumpulkan petunjuk tambahan tentang identitas organisme yang diperiksa.
Senyawa serupa yang disebut pseudopeptidoglikan atau pseudomurein memiliki struktur kimia yang mirip dengan peptidoglikan, tetapi tidak identik. Pseudopeptidoglikan dapat ditemukan selain peptidoglikan di dinding sel beberapa bakteri. Polimer ini menolak enzim khusus yang dikenal sebagai lisozim, yang dirancang untuk memecah dinding sel sehingga bakteri akan mati. Bakteri yang dapat melawan lisozim memiliki peluang lebih baik untuk menahan serangan sistem kekebalan aktif, yang memungkinkan organisme menyebar.