L-Serine spelar en viktig roll i den katalytiska funktionen hos många enzymer. Det har visat sig förekomma i de aktiva platserna för chymotrypsin, trypsin och många andra enzymer. De så kallade nervgaserna och många ämnen som används i insekticider har visat sig verka genom att de kombineras med en rest av serin i det aktiva stället för acetylkolinesteras, vilket inhiberar enzymet fullständigt. Enzymet acetylkolinesteras bryter ner neurotransmittorn acetylkolin, som frigörs vid nerv- och muskelövergångar för att låta muskler eller organ slappna av. Resultatet av acetylkolinhämning är att acetylkolin byggs upp och fortsätter att verka så att nervimpulser kontinuerligt överförs och muskelsammandragningar inte slutar.
