Peptidoglicanul este un tip de polimer care se găsește în pereții celulari ai bacteriilor. Acest polimer este responsabil pentru fenomenul cunoscut sub numele de colorare Gram, în care anumite tipuri de bacterii capătă o culoare violet bogată atunci când sunt expuse la colorant violet cristal și servește o serie de funcții biologice importante pentru organismele pe care le înglobează. Pe lângă faptul că este foarte interesant din punct de vedere vizual, procesul de colorare cu gram poate oferi informații importante despre structura bacteriilor supuse examinării și poate fi folosit ca instrument cheie de identificare.
Acest polimer, cunoscut și sub numele de mureină, este făcut din lanțuri reticulate de zaharuri și aminoacizi. Formează o matrice rigidă care contribuie la integritatea bacteriei. În timp ce pereții celulari peptidoglicani nu vor determina forma unui organism, ei îl vor ajuta să-și mențină forma, asigurându-se că nu este compromis. În plus, oferă protecție împotriva forțelor externe care ar putea amenința bacteriile, cum ar fi medicamentele antibiotice.
La bacteriile gram pozitive, peretele celular este format dintr-un strat foarte gros de peptidoglican, care va păstra clar culoarea unei pete Gram. Bacteriile Gram negative au un strat mai subțire de peptidoglican, învelit într-un strat de lipide și se vor înroși când sunt expuse la cristal violet. Privind culoarea unei bacterii, un om de știință poate afla despre structura peretelui celular al acesteia, care poate oferi un indiciu asupra identității sau compușilor care ar putea fi utilizați pentru a elimina bacteria.
Pe lângă furnizarea de informații de bază despre structura peretelui celular, o colorație Gram poate fi folosită și pentru a vizualiza structura unei bacterii la microscop. Un organism bogat în peptidoglicani va fi evidențiat cu colorantul, creând o imagine foarte detaliată, clară, cu contrast ridicat, care poate fi folosită pentru a aduna informații despre cum arată organismul în interior. Aceste informații pot fi folosite pentru a afla mai multe despre modul în care funcționează bacteriile și pentru a aduna indicii suplimentare cu privire la identitatea unui organism supus examinării.
Un compus similar numit pseudopeptidoglican sau pseudomureină este similar ca structură chimică cu peptidoglicanul, dar nu identic. Pseudopeptidoglicanul poate fi găsit în plus față de peptidoglican în pereții celulari ai unor bacterii. Acest polimer rezistă la enzimele specializate cunoscute sub numele de lizozime, care sunt concepute pentru a distruge peretele celular, astfel încât o bacterie să moară. Bacteriile care pot rezista lizozimelor au o șansă mai mare de a rezista la atacul unui sistem imunitar activ, care va permite organismelor să se răspândească.