在細菌細胞表面認為有若干高分子層，而細菌細胞之所以能耐受強滲透壓并能保持其獨特的形狀，就是因為有一種被稱為細胞壁（cell wall）或者細胞囊（cell sacculus）的層包圍著細胞。這個層是一個袋形的巨大分子結(jié)構(gòu)體，稱為胞壁質(zhì)。胞壁質(zhì)在幾乎所有的細菌中雖有細微結(jié)構(gòu)上的差異，但基本上都具有極為相似的結(jié)構(gòu)。肽聚糖（peptide glycan）單位多數(shù)依靠連接其肽鏈部分的橋接結(jié)構(gòu)排列起來，再通過胞壁酸殘基，與磷壁酸結(jié)合，形成巨大的三維結(jié)構(gòu)。這種肽的橋接可因細菌的種類不同而異。現(xiàn)在已知，當細菌分裂時，胞壁質(zhì)被高度控制的部分即三維空間結(jié)構(gòu)單元會反復(fù)進行分解和生物合成，生物合成包含結(jié)合在尿苷二磷酸（UDP）上的N-乙酰胞壁酰肽單位轉(zhuǎn)移到細胞膜成分細菌萜醇的磷酸酯上的過程，在肽鏈末端的D-丙氨酸（alanine）殘基形成橋聯(lián)結(jié)的階段，生物合成即告結(jié)束。催化這個最后階段的轉(zhuǎn)肽酶可受青霉素的強烈阻礙，這也就是青霉素抗菌作用的原因。