肽聚糖是原核生物细胞壁的主要成分，特别是细菌的细胞壁。它由N-乙酰葡萄糖胺（NAG）和N-乙酰胞壁酸（NAM）交替连接形成的杂多糖链，与不同组成的肽链交叉连接，构成多层网状大分子结构。肽聚糖在细菌细胞壁中起到支撑和保护的作用，对于维持细胞的形状和抵抗外部压力至关重要。
肽聚糖的结构特点包括：
双糖单位：由N-乙酰葡萄糖胺和N-乙酰胞壁酸通过β-1,4糖苷键交替连接。
四肽尾：每个N-乙酰胞壁酸引出一条由四到五个氨基酸组成的短肽链。
肽桥：连接相邻多糖链上的N-乙酰胞壁酸，形成网络结构。
肽聚糖在革兰氏阳性（G+）菌和革兰氏阴性（G-）菌的细胞壁中都有存在，但它们的结构有所不同。例如，G+菌的肽聚糖中四肽尾的第三个氨基酸通常是L-Lys，而G-菌中则是内消旋二氨基庚二酸。
肽聚糖的生物合成受到多种抗生素的影响，如青霉素和万古霉素，它们通过抑制肽聚糖的合成来杀死细菌。