La respuesta que buscás es "hilos". Buscá información sobre el módulo
threading
Es la respuesta adecuada siempre que necesites atender varias cosas a la vez.
Podrías tener un hilo principal para el programa y otro que periódicamente comprobara el puerto serie y llamara (de ser necesario) a algún método ejecutado por el hilo principal.
Saludos.