دیواره سلولی لایه‌ای سفت و مقاوم است که بیرون از غشای سلولی بسیاری از موجودات زنده از جمله گیاهان، قارچ‌ها و پروکاریوت‌ها قرار دارد. این ساختار به سلول شکل و استحکام می‌دهد، از آن محافظت می‌کند و باعث می‌شود در برابر فشارهای فیزیکی و تغییرات اسمزی مقاومت داشته باشد.

در گیاهان، دیواره سلولی از سلولز ساخته شده است؛ پلی‌ساکاریدی که رشته‌های بلندی دارد و موجب مقاومت مکانیکی بالای سلول می‌شود. این سلولزها به همراه سایر اجزایی چون همی‌سلولز و پکتین، ساختار پیچیده‌ای به‌نام «ماتریکس خارج‌سلولی گیاهی» را تشکیل می‌دهند. پکتین‌ها در چسبندگی سلول‌های مجاور نقش دارند و باعث می‌شوند دیواره‌های سلولی به‌صورت یک شبکه یکپارچه در کنار هم قرار گیرند. این ساختار به بافت‌های گیاهی استحکام کلی می‌بخشد.

در قارچ‌ها، دیواره سلولی بیشتر از کیتین ساخته شده است، ماده‌ای که در اسکلت خارجی حشرات نیز وجود دارد. کیتین باعث می‌شود دیواره سلولی قارچ‌ها در برابر فشارهای محیطی مقاوم باشند و نیز از نفوذ بسیاری از مواد سمی یا پاتوژن‌ها جلوگیری شود. در برخی قارچ‌ها نیز مواد دیگری چون β-گلوکان‌ها و پروتئین‌های ساختاری وجود دارد که دیواره را انعطاف‌پذیرتر یا سخت‌تر می‌کنند.

در باکتری‌ها، دیواره از پپتیدوگلیکان ساخته شده که ترکیبی از قندها و پپتیدهاست. این مولکول نقش حیاتی در تعیین شکل سلول باکتریایی و محافظت در برابر فشار اسمزی دارد. دیواره سلولی در باکتری‌های گرم-مثبت ضخیم‌تر است و چندین لایه پپتیدوگلیکان دارد، درحالی‌که در باکتری‌های گرم-منفی، لایه نازک‌تری وجود دارد و یک غشای بیرونی اضافی نیز آن را احاطه کرده است. این تفاوت‌ها در تشخیص میکروبی و حساسیت به آنتی‌بیوتیک‌ها بسیار اهمیت دارد.

دیواره سلولی نه‌تنها از سلول محافظت می‌کند، بلکه در رشد آن نیز نقش دارد. در گیاهان، دیواره سلولی می‌تواند در برخی نواحی باز شود تا سلول رشد کند و سپس دوباره ترمیم شود. این فرآیند با کمک آنزیم‌هایی مانند اکسپانسین‌ها و آنزیم‌های تجزیه‌کننده سلولز صورت می‌گیرد. در مناطق رشد سریع مانند مریستم‌های رأسی، دیواره‌ها نرم‌تر و منعطف‌ترند تا امکان توسعه و تقسیم سریع فراهم شود.

همچنین، دیواره سلولی در ارتباط با سلول‌های مجاور از طریق پلاسمودسم‌ها (منافذی که غشای سلول را متصل می‌کنند) به سلول‌ها امکان تبادل مواد می‌دهد. این منافذ به گیاه اجازه می‌دهند تا مواد غذایی، سیگنال‌های هورمونی، و حتی RNAهای پیام‌رسان را بین سلول‌ها منتقل کند.

یکی از ویژگی‌های مهم دیواره سلولی، کمک به حفظ فشار اسمزی است. زمانی که آب وارد سلول می‌شود، دیواره از ترکیدن آن جلوگیری می‌کند. این پدیده با ایجاد فشار تورژسانس باعث حفظ ساختار ایستاده سلول‌های گیاهی می‌شود. بدون دیواره سلولی، سلول‌های گیاهی به‌سرعت در برابر نوسانات محیطی تخریب می‌شدند.

در علوم زیستی، دیواره سلولی یکی از تفاوت‌های اصلی بین سلول‌های جانوری و گیاهی محسوب می‌شود. سلول‌های جانوری فاقد دیواره هستند، به همین دلیل نرم‌تر و انعطاف‌پذیرترند. در عوض، سلول‌های جانوری از ماتریکس خارج‌سلولی پروتئینی برای پشتیبانی ساختاری استفاده می‌کنند.

در نهایت، دیواره سلولی ساختاری ضروری برای سلول‌های غیرجانوری است که به آن‌ها استحکام، شکل و حفاظت می‌دهد و در فرآیندهای زیستی مختلفی مانند رشد، ارتباط بین سلولی، مقاومت به تنش‌های مکانیکی و حفاظت در برابر عوامل بیماری‌زا نقش دارد.

ج)

ب)

الف)

شکل۱۲، این تصویر ساختار دیواره سلولی در سه نوع سلول را نشان می‌دهد:

الف) گیاهان: دیواره سلولی از سلولز، همی‌سلولز و پکتین تشکیل شده است که به سلول استحکام و شکل می‌دهد.

ب) باکتری‌ها: دیواره سلولی از پپتیدوگلیکان تشکیل شده است که ترکیبی از قندها و پپتیدهاست و به باکتری‌ها شکل و محافظت می‌دهد.

ج) قارچ‌ها: دیواره سلولی عمدتاً از کیتین ساخته شده است که مشابه ترکیبات موجود در اسکلت خارجی حشرات است.