ハイドロジェノソーム（ヒドロゲノソーム、Hydrogenosome）は二重膜に囲まれた細胞小器官であり、水素とATPを産生する機能を持つ。この小器官はミトコンドリアが進化したものであると考えられており、一部の繊毛虫、パラバサリア類、菌類などに見られる。ハイドロジェノソームは嫌気的条件下でリンゴ酸もしくはピルビン酸からカルボキシル基を酸化的に除去し、酢酸、分子態水素、および二酸化炭素を産生するとともに ATP を合成する細胞小器官である。つまりは細胞の生存に必要なエネルギーを得るための小器官である。一部の嫌気性生物に見られ、ミトコンドリアを持つ好気的な生物からは見つかっていない。系統的に離れた様々な生物がハイドロジェノソームを持っていることから、ハイドロジェノソームは共有派生形質ではなく、収斂進化によるものであると考えられている。ハイドロジェノソームは1970年代初頭、米国の研究者である Lindmark と Müller によって発見された。当初は偏性嫌気性であるクロストリジウム属の細菌が細胞内共生したものであると思われたが、後にミトコンドリアに近い小器官であると考えられるようになった。1996年にトリコモナス（"Trichomonas vaginalis"）のハイドロジェノソームからミトコンドリアのものと相同性の高い熱ショックタンパク質が発見され、ハイドロジェノソームがミトコンドリアに由来する構造である事が明らかとなった。ハイドロジェノソームは直径およそ1μmの小器官で、水素（Hydrogen）を産生することから名付けられた。ミトコンドリアと同様に二重膜で囲まれており、内膜にはミトコンドリアクリステに似た突起が見られる（クリステが無い場合もある）。ハイドロジェノソームは前述の通りミトコンドリアが進化の過程でその特徴を幾つか失って成立したものとされており、例えばネオカリマスティクス（"Neocallimastix"）やトリコモナス（"T. vaginalis

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