肽聚糖（peptidoglycan），又称粘肽（mucopeptide）、粘质复合物（mucocomplex）、胞壁质（murein），是细菌细胞壁的核心成分，尤其存在于革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌的细胞壁中。
一、组成与结构
基本组成：肽聚糖由乙酰氨基葡萄糖（N-Acetylglucosamine，简称NAG）和乙酰胞壁酸（N-Acetylmuramic Acid，简称NAMA）交替连接的杂多糖与不同组成的肽交叉连接形成的大分子。
具体来说，每个N-乙酰胞壁酸连接着一条由四个氨基酸残基组成的短肽链（四肽尾），这些短肽链与相邻多糖链上的N-乙酰胞壁酸通过五肽交联桥相连，形成稳定的网状结构。
四肽尾组成：革兰氏阳性菌（如葡萄球菌）的四肽尾组成为L-Ala+D-Glu+L-Lys+D-Ala，而革兰氏阴性菌（如大肠埃希菌）的第三个氨基酸不是L-Lys，而是内消旋二氨基庚二酸（m-DAP）。
肽桥：肽桥的变化甚多，以跨越100种，如，在金黄色葡萄球菌（S. aureus）中，肽桥为甘氨酸五肽。
二、功能与作用
维持细胞形态与稳定：作为细胞壁的主要成分，肽聚糖对于维持细菌细胞的形态、大小、渗透压稳定以及细胞存活都发挥着非常重要的作用。
免疫调节：现代医学研究表明，肽聚糖还有一定调节人体免疫功能的作用。它能够刺激单核噬菌细胞和内皮细胞释放免疫调控物质，如肿瘤坏死因子α（TNF-α）、白介素（IL-1, IL-6, IL-8, IL-12）和干扰素α等，从而增强人体的免疫应答。
抑制细菌生长：肽聚糖是抗菌药物的重要靶点之一。多种抗菌素（如青霉素、万古霉素、杆菌肽等）通过抑制肽聚糖的生物合成来抑制细菌的生长和繁殖，从而达到治疗感染性疾病的目的。