Для клеточной стенки некоторых грамположительных бактерий (микобактерии нокардии и др.) характерна более сложная структура. Основу их клеточной стенки, также как и у других грамположительных бактерий, составляет муреиновый каркас, однако последний связан с полисахаридами и липидами. В состав липидов входит много жирных кислот (туберкулостеариновая, миколовая и др.), восков, фосфолипидов, которые придают клеточной поверхности гидрофобность. Гидрофобность, с одной стороны делает клетку устойчивой к действию различных химических веществ (такие бактерии называются кислотоустойчивыми), с другой стороны тормозит обмен клетки с окружающей средой и замедляет ее рост. Такие бактерии могут длительно сохраняться в окружающей среде и менее чувствительны к различным неблагоприятным факторам внешней среды и защитным факторам организма. Примером таких бактерий служит возбудитель туберкулеза – Mycobacteriumtuberculosis. Кислотоустойчивость микобактерий является важным диагностическим признаком, для ее определения пользуются окраской по методу Циля-Нильсена.