A operação da polícia foi feita em coordenação com o Shin Bet, o serviço de informações internas do país, segundo a agência espanhola EFE.
Um dos detidos foi identificado como Vladislav Victorson, 30 anos, que, segundo a investigação israelita, recrutou a companheira Anna Bernstein, 18 anos.
Ambos levaram a cabo atos de sabotagem contra infraestruturas de comunicação e caixas multibanco, e queimaram carros perto do Parque Yarkon, em Telavive.
"Algumas das tarefas descritas foram documentadas e mais de 5.000 dólares [4.575 euros, ao câmbios atual] foram pagos por elas", disse o Shin Bet num comunicado.
"De acordo com os resultados da investigação, Vladislav concordou mesmo em levar a cabo uma missão para eliminar uma pessoa em Israel", acrescentou, sem especificar.
Segundo a investigação, a dupla estava a tentar obter armas, como espingardas de atirador furtivo, pistolas e granadas.
Os serviços secretos iranianos tentaram recrutar um "número significativo de israelitas" que, segundo a polícia, não responderam e os denunciaram às autoridades.
"Esta investigação revela, mais uma vez, os esforços dos serviços secretos iranianos para recrutar e explorar cidadãos israelitas, a fim de promover a espionagem e as atividades terroristas em Israel", disse o Shin Bet.
O serviço de informações israelita anunciou nos últimos meses uma série de alegadas conspirações iranianas, nas quais o Irão tentou enganar israelitas 'online' para que realizassem missões para Teerão.
Em janeiro, as autoridades descobriram um esquema no qual israelitas eram alegadamente recrutados para recolher informações sobre figuras de destaque em Israel.
Israel está em guerra há um ano com o grupo extremista palestiniano Hamas na Faixa de Gaza, mas o conflito alargou-se ao Líbano e tem envolvido igualmente o Irão.
O líder do Hamas, Ismail Haniyeh, foi assassinado em 31 de julho, em Teerão, numa aparente ação israelita.
Em setembro, Israel matou vários dirigentes do Hezbollah no sul de Beirute, incluindo o chefe máximo do grupo xiita pró-iraniano, Hassan Nasrallah, e um general iraniano responsável pelas operações externas dos Guardas da Revolução da República Islâmica.
Em resposta, o Irão lançou cerca de 200 mísseis contra Israel em 01 de outubro. Os militares israelitas afirmaram que a maioria foi intercetada, mas alguns atingiram o centro e o sul de Israel.
Aguarda-se uma nova resposta de Israel, que o ministro da Defesa, Yoav Gallant, advertiu que será um ataque "mortífero, preciso e, acima de tudo, surpreendente".
O Irão lidera o chamado "eixo de resistência" contra Israel, que inclui o Hamas, o Hezbollah, os rebeldes huthis do Iémen e outros grupos paramilitares.
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