L-Serine spiller en viktig rolle i den katalytiske funksjonen til mange enzymer. Det har vist seg å forekomme på de aktive stedene til chymotrypsin, trypsin og mange andre enzymer. De såkalte nervegassene og mange stoffer som brukes i insektmidler har vist seg å virke ved å kombinere med en rest av serin i det aktive stedet for acetylkolinesterase, og hemme enzymet fullstendig. Enzymet acetylkolinesterase bryter ned nevrotransmitteren acetylkolin, som frigjøres ved nerve- og muskelkryss for å la muskelen eller organet slappe av. Resultatet av acetylkolininhibering er at acetylkolin bygger seg opp og fortsetter å virke slik at nerveimpulser kontinuerlig overføres og muskelsammentrekninger ikke stopper.
