根据氨基酸的结构通式可知：每个氨基酸至少含一个羧基（-COOH），所以b个氨基酸至少含2b个氧原子；
a条肽链、b个氨基酸组成的蛋白质，在脱水缩合过程中脱去水分子数=氨基酸数目-肽链数=b-a，每分子水含1个O；蛋白质含氧原子个数=各氨基酸中氧原子总数-脱去水分子数=2b-（b-a）=b+a．
故选：D．