Клеточная стенка – прочная, упругая структура, придающая бактерии определенную форму и вместе с подлежащей цитоплазматической мембраной «сдерживающая» высокое осмотическое давление в бактериальной клетке. Она участвует в процессе деления клетки и транспорте метаболитов. Структура и состав элементов клеточной стенки определяют способность воспринимать красители, т.е. их тинкториальные свойства. В зависимости от строения клеточной стенки все микроорганизмы делят на грамположительные и грамотрицательные (по методу Грама, выявляющему эти различия).
Основу клеточной стенки всех бактерий составляет пептидогликан (муреин, мукопептид), обеспечивающий ригидность и эластичность клеточной стенки. Пептидогликан представлен параллельно расположенными молекулами гликана, состоящего из повторяющихся остатков N-ацетилглюкозамина и N-ацетилмурамовой кислоты, соединенных гликозидной связью. В грамположительных бактериях пептидогликана больше (30-90% сухой массы клеточной стенки) чем в грамотрицательных (около 10% сухой массы клеточной стенки).
При нарушении синтеза клеточной стенки бактерий под влиянием лизоцима, пенициллина, защитных факторов организма образуются клетки с измененной (часто шаровидной) формой, лишенные клеточной стенки: протопласты – бактерии, полностью лишенные клеточной стенки; сферопласты – бактерии с частично сохранившейся клеточной стенкой. Бактерии сферо- или протопластного типа, утратившие способность к синтезу пептидогликана и способные размножаться, называются L-формами (от названия института им. Листера, Англия, в котором они были впервые выделены). L-формы могут возникать в организме человека в результате длительного лечения антибиотиками, угнетающими синтез клеточной стенки (пенициллины, цефалоспорины). Они представляют собой осмотически чувствительные, шаровидные, колбовидные клетки различной величины, в том числе и проходящие через бактериальные фильтры. Выявляются L-формы при фазовоконтрастной микроскопии.