L-Serin spielt eine wichtige Rolle bei der katalytischen Funktion vieler Enzyme. Es wurde gezeigt, dass es in den aktiven Zentren von Chymotrypsin, Trypsin und vielen anderen Enzymen vorkommt. Die sogenannten Nervengase und viele in Insektiziden verwendete Substanzen wirken nachweislich durch Kombination mit einem Serinrest im aktiven Zentrum der Acetylcholin-Esterase und hemmen das Enzym vollständig. Das Enzym Acetylcholineesterase baut den Neurotransmitter Acetylcholin ab, der an Nerven- und Muskelverbindungen freigesetzt wird, um den Muskel oder das Organ zu entspannen. Das Ergebnis der Acetylcholin-Hemmung ist, dass sich Acetylcholin aufbaut und weiter wirkt, sodass alle Nervenimpulse kontinuierlich übertragen werden und die Muskelkontraktionen nicht aufhören.
