Сту­ден­ты слу­ша­ли лек­цию вни­ма­тель­но (1) и (2) когда про­фес­сор за­кон­чил (3) мно­гие под­ня­ли руки (4) чтобы за­дать во­про­сы по теме.
Почему ставится запятая в 1? Разве это не простое предложение с грамматическими основами "студенты слушали" и "подняли руки"?

грамматические основы "студенты слушали" и "многие подняли" или "студенты слушали" и "подняли"? Если втрое, то это однородные сказуемые

Вы правильно назвали грамматические основы. Их две. Так почему же это простое предложение, когда оно сложное? Поэтому запятая в данном предложении ставится.