La L-sérine joue un rôle important dans la fonction catalytique de nombreuses enzymes. Il a été démontré qu'il se produit dans les sites actifs de la chymotrypsine, de la trypsine et de nombreuses autres enzymes. Il a été démontré que les gaz neurotoxiques et de nombreuses substances utilisées dans les insecticides agissent en se combinant avec un résidu de sérine dans le site actif de l'acétylcholine estérase, inhibant complètement l'enzyme. L'enzyme acétylcholineestérase décompose le neurotransmetteur acétylcholine, qui est libéré au niveau des jonctions nerveuses et musculaires afin de permettre au muscle ou à l'organe de se détendre. Le résultat de l'inhibition de l'acétylcholine est que l'acétylcholine s'accumule et continue d'agir de sorte que les impulsions nerveuses soient continuellement transmises et que les contractions musculaires ne s'arrêtent pas.
